ПРОДУКТЫ ПИТАНИЯ | ПРОТЕИНОВЫЕ СМЕСИ |
СОСТАВ | |
Кроме белка натуральные источники содержат целый ряд прочих веществ: это жир и – если речь идет о продуктах растительного происхождения – значительное количество углеводов. В любом случае, это дополнительные калории, которые часто становятся лишними. Кроме того, сочетание белка с жирами значительно замедляет процесс его переваривания. | Протеиновые смеси содержат 60%-80% высококачественного белка. Количество жира, углеводов и балластных веществ сведено к минимуму. Кроме этого, состав дополнительно обогащен необходимыми витаминами и минералами. |
КАЛОРИЙНОСТЬ | |
Чтобы набрать 30 г белка, нужно съесть 150 г говядины, в которых будет содержаться 20 г жира. В сумме получаем 270 ккал (45% — из белка и 55% — из жира). | Порция протеинового коктейля содержит 30 г белка и 1 г жира. Всего 122 ккал (98% — из белка, 2% — жир). |
СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ | |
Достижения фармакологии находят применение не только в спорте и медицине. Гормоны, стероиды, синтетические витамины стали привычным рационом выращенных в неволе животных. Смог бы пройти допинг-контроль тот мутант, которого вы купили под видом куриной грудки? | Современные технологии производства диетического питания позволяют существенно улучшить качество протеина и получить из исходного сырья очищенный от примесей концентрированный продукт (изоляты, концентраты, гидролизаты). Например, чтобы получить 30 г сывороточного белка, необходимо 5 литров молока! За бортом остается молочный жир, лактоза, казеин, денатурированный белок. В результате мы получаем высокую концентрацию пептидов и аминокислот. |
ПОДСЧЕТ | |
При использовании естественных источников дозировать белок можно приблизительно – содержание протеина зависит от сорта и качества продуктов, условий хранения и приготовления пищи. Кроме того, много питательных веществ теряется при повторном замораживании-размораживании мяса или рыбы, длительных сроков хранения, кулинарной обработки. | На этикетке любого протеина находится подробная информация об источнике белка, способе получения, содержании питательных веществ и витаминов в данном продукте. Это позволяет точно дозировать протеин и подобрать именно тот продукт, который будет оптимально соответствовать вашим целям и характеру тренировок. |
БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ | |
В рейтинге биологической ценности верхние строки занимают яичный и молочный, далее по нисходящей – белки мяса, рыбы, птицы, соевый и другие растительные. | Именно молоко и соя – основное сырье для производства специализированных протеиновых смесей. Следовательно – самый высокий индекс биологической ценности. |
ПЕРЕВАРИВАНИЕ | |
Переваривание белковой пищи – долгий энергозатратный процесс, и чем больше белка вам нужно, тем больше нагрузки ложится на желудочно-кишечный тракт. На переваривание белка тратится до 30% калорий, в нем содержащихся, и достаточно много времени – например, белок вареного яйца может только в желудке находиться до 12 часов. Один из способов снижения нагрузки на пищеварительный тракт – тщательное пережевывание пищи и использование ферментов. | Жидкую пищу переваривать гораздо легче, поэтому большинство протеиновых добавок употребляются в виде коктейлей. Белок, особенно гидролизованный, быстрее переваривается и всасывается, создавая в крови необходимую для восстановления и роста мышечной массы концентрацию аминокислот. Смеси с разнокомпонентными белками создают длительную концентрацию аминокислот в крови. |
ХРАНЕНИЕ | |
Реальное содержание питательных веществ – белков, витаминов и т.д. – может существенно отличаться от данных теоретических таблиц. Это зависит от технологии приготовления, условий хранения исходных продуктов и готовой пищи. Длительные сроки хранения, многократные замораживания-размораживания, подогревы снижают пищевую ценность. Необходимо стараться использовать свежие натуральные и свежеприготовленные продукты. | Стандартные условия хранения протеиновых смесей – сухое, прохладное место. Закрытая упаковка сохраняет исходную ценность 2-3 года, открытая – 2-4 недели. |
ПРИГОТОВЛЕНИЕ | |
Приготовление мяса, рыбы и пр. требует много времени и сноровки. | На приготовление протеинового коктейля требуется 2 минуты. |
ВКУС | |
Зависит от того, что вы готовите. Вкус – разнообразный. | Вкус – разнообразный, зависит от рецепта приготовления коктейля. Различные базовые вкусы (ваниль, ягода, шоколад, тропик, нейтральный) и различные наполнители позволяют создавать огромное количество разнообразных по вкусу коктейлей. |
УДОБСТВО | |
При многократном питании очень сложно подобрать правильную еду. | Нет ничего проще, чем съесть протеиновый батончик или взбить в шейкере коктейль. |
ВРЕМЯ | |
Если выбирать здоровое питание, то вам требуется много времени для поиска ресторана, ожидания заказа. Если времени нет – приходится довольствоваться фаст-фудом или бизнес-ланчем, который может вас не удовлетворять по количеству калорий. | Экономия времени, т.к. на приготовление коктейля требуется 1 минута, вы можете взять с собой шейкер или съесть протеиновый батончик. |
ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ОПАСНОСТЬ | |
Загрязнение окружающей среды оказывает пагубное влияние на качество нашей пищи. Пестициды в растительной пище, метиловая ртуть в морепродуктах и пр. | Гарантия качества и отсутствия вредных веществ – имя производителя. |
Открыт натуральный белок, который останавливает аллергию и аутоиммунные заболевания
Иммунологи из Австралийского национального университета обнаружили белок под названием нейритин, производимый иммунными клетками, который подавляет выработку вредных антител, атакующих человеческие клетки при аутоиммунных заболеваниях.
Исследование опубликовано в Cell, коротко о нем рассказывает Science Alert.
«Существует более 80 аутоиммунных заболеваний, при многих из них мы находим антитела, которые связываются с нашими собственными тканями и атакуют нас, а не нацелены на патогены — вирусы и бактерии, — рассказала автор исследования Паула Гонсалес-Фигероа. — Мы обнаружили, что нейритин подавляет образование плазматических клеток, которые вырабатывают вредные антитела».
Используя трансгенных мышей и культуры клеток, взятых из миндалин человека, исследователи нашли способ защитить человеческий организм от ошибок иммунной системы.
В опытах на мышах, которые были генетически выведены с отсутствием продуцирующих нейритин клеток Tfr, было обнаружено, что уже в начале жизни организмы этих мышей выработали популяцию дефектных плазматических клеток, которые продуцируют аутоантигены. При инъекции альбумина у таких мышей происходил анафилактический шок.
Однако при внутривенной инъекции нейритина мыши выздоравливали. Как обнаружила команда, введение нейритина приводило к исчезновению популяции аутоантигенов.
Команда предупреждает, что точный механизм действия нейритина пока не совсем ясен. Однако дальнейшие исследования позволят понять, как можно использовать нейритин в будущем для лечения аутоиммунных заболеваний.
«Это будет больше, чем новый препарат, — это совершенно новый подход к лечению аллергии и аутоиммунных заболеваний, — пояснили исследователи. — Если мы найдем способ применять его верно, нам больше не понадобится ослаблять важные иммунные клетки или всю иммунную систему. Достаточно будет только использовать белки, которые вырабатывает наш собственный организм для обеспечения иммунной толерантности».
Фото: Shutterstock
Помидору мы почему-то доверяем больше, чем человеку
Врач рассказал, возможна ли аллергия на физические нагрузки
Белки и протеины, 👍 какие лучше выбрать 💪 для спортивного питания
Выбор в твою пользу!
Правильное питание не менее важно для достижения результата, чем тренировки. Один из принципиальных вопросов программы питания — достаточное количество белка, строительного материала для ваших мышц.
Как сбалансировать свой рацион? Что выбрать в качестве источника белка? Стоит ли тратить деньги на протеиновые добавки? Пробуем разобраться, в чем преимущества и недостатки использования натуральных источников белка и спортивного протеина. Делайте выводы!
Состав
Натуральные источники. Кроме белка натуральные источики содержат целый ряд прочих веществ: это жир и — если речь идет о продуктах растительного происхождения — значительное количество углеводов. В любом случае — это дополнительные калории, которые часто становятся лишними. Кроме того, сочетание белка с жирами существенно замедляет процесс его переваривания.
Калорийность
Натуральные источники. Чтобы набрать 30 г белка нужно съесть 150 г говядины, в них будет содержаться около 17 г жира. В сумме получаем 270 ккал (45% — белок, 55% — жир).
Спортивное питание. Средняя порция протеинового коктейля содержит около 30 граммов белка и около 0,2 г жира. Всего 122 ккал (98,5% — белок, 1,5% — жир).
Современные технологии
Натуральные источники. Достижения фармакологии находят применение не только в спорте и медицине. Гормоны, пищевые добавки, синтетические витамины стали привычным рационом выращенных в неволе братьев наших меньших. Как вы думаете, смог бы пройти допинг-контроль тот мутант, которого вы купили под видом куриной грудки? Еще одна потенциальная опасность, связанная с использованием новых технологий в пищевой промышленности — трансгенное сырье. Около 90% соевых продуктов, к примеру, изготовлены из генетически модифицированной сои. На данный момент времени наука не располагает данными о последствиях долговременного применения человеком подобной пищи.
Подсчет
Натуральные источники. При использовании естественных источников дозировать белок можно только приблизительно — содержание протеина зависит от сорта и качества продуктов, условий хранения и приготовления пищи. Кроме того, много питательных веществ теряется при повторном замораживании-размораживании мяса или рыбы, длительных сроках хранения и кулинарной обработки.
Спортивное питание. На этикетке любого протеина находится подробная информация об источнике белка, способе получения и содержании питательных веществ и витаминов в данном продукте. Это позволяет точно дозировать протеин и подобрать именно тот продукт, который будет оптимально соответствовать вашим целям и характеру тренировок.
Биологическая ценность
Натуральные источники. В рейтинге биологической ценности белков верхние строчки занимают яичный и молочный, далее по нисходящей — белки мяса, рыбы, птицы, соевый и другие растительные.
Переваривание
Натуральные источники. Переваривание белковой пищи — долгий и энергозатратный процесс, и чем больше белка вам нужно, тем больше нагрузки ложится на желудочно-кишечный тракт. На переваривание белка тратится до 30% калорий, в нем содержащихся и достаточно много времени — например, белок вареного яйца может только в желудке находиться до 12 часов. Один из способов снизить нагрузку на пищеварительный тракт и облегчить доступ протеолитических ферментов к белковым молекулам — тщательное пережевывание пищи и использование препаратов, содержащих пищеварительные ферменты (фестал, мезим и т.п.).
Спортивное питание. Жидкую пищу переваривать гораздо легче: поэтому большинство протеиновых добавок употребляется в виде коктейлей. Белок, особенно гидролизованный, быстрее переваривается и всасывается, создавая в крови необходимую для восстановления и роста мышц концентрацию аминокислот. Однако при быстром поступлении аминокислот в кровь они также быстро усваиваются — высокая концентрация сохраняется недолго. Чтобы сгладить эти колебания и обеспечить полноценное восстановление мышц после тренировки, рекомендуют использовать смеси протеинов с различной скоростью всасывания и дробный прием протеина в течение суток.
Доступность
Натуральные источники. В наши дни прилавки продуктовых магазинов радуют изобилием, но не ценами. Новое веяние — экологически чистые продукты. Хочешь быть уверенным в качестве и безопасности — придется заплатить дороже!
Спортивное питание. Времена, когда достать спортивное питание было большой проблемой, остались в прошлом. Теперь вы можете купить добавки в специализированном магазине, заказать по почте или через интернет-магазин с доставкой на дом.
Хранение
Натуральные источники. Реальное содержание питательных веществ — белка, витаминов и т.д. — может существенно отличаться от данных теоретических таблиц калорийности. Это зависит от технологии приготовления, условий хранения исходных продуктов и приготовленной пищи. Длительные сроки хранения, повторное замораживание-размораживание или многократное подогревание — снижают пищевую ценность. Старайтесь покупать свежие натуральные, а не замороженные продукты, не храните долго приготовленную пищу.
Спортивное питание. Хранить протеиновые смеси, как правило, гораздо проще, чем обычные продукты. Стандартные условия хранения — сухое, прохладное место. Любителям покупать протеин ведрами не стоит забывать, что открытую упаковку следует хранить не более 2 недель! Поэтому при покупке соразмеряйте количество протеина в упаковке и ваши аппетиты — вы должны успеть использовать весь продукт до истечения срока хранения!
Приготовление
Натуральные источники. Приготовление мяса или рыбы потребует времени и сноровки. Постарайтесь минимизировать содержание балластного жира: выбирайте нежирные сорта мяса, рыбы, птицы, срежьте видимый жир, удалите кожицу с птицы.
Спортивное питание. На приготовление протеинового коктейля тратиться минимум времени. Чтобы не ошибиться с растворителем, а им может быть вода, молоко, сок, стоит изучить рекомендации по применению.
Вкус
Натуральные источники. Конечно, свиная отбивная аппетитнее и вкуснее протеинового коктейля. Но если вы неделями сидите только на куриных грудках — стойкое отвращение к ним гарантировано! Ваш рацион должен быть максимально разнообразным и вкусным: используйте разные сорта мяса, птицы, рыбы, морепродуктов; пробуйте новые рецепты и сочетания, не забывайте о приправах и специях. Еда — не только топливо для мышц, но и удовольствие!
Спортивное питание. Производители спортивного питания в борьбе за клиента стремятся к разнообразию: один продукт может иметь более 10 различных вкусов. Если ни один из них вас не радует или вы стараетесь держаться подальше от красителей и ароматизаторов, идентичных натуральным, выбирайте протеин с нейтральным вкусом.
Удобство
Натуральные источники. Если вы тренируетесь серьезно, количество приемов пищи не должно быть менее 4-5 в сутки. Качество питания в предприятиях общепита оставляет желать лучшего и чаще соответствует принципу «быстро и дешево», чем «вкусно и полезно». Можно, конечно, брать еду с собой на работу, но ее необходимо где-то хранить и разогревать. Высокий темп современной жизни диктует нам свои условия — питаться регулярно и качественно редко кому удается.
Спортивное питание. Спортивное питание — простой и удобный выход в ситуации, когда не хватает времени на приготовление пищи или нет условий для ее хранения. Возьмите с собой на работу или в тренажерный зал термос с протеиновым коктейлем или несколько протеиновых батончиков — и проблема белковой подпитки мышц решена.
Питание вне дома
Натуральные источники. Если вы едите вне дома, выбирайте мясо или рыбу, приготовленные на гриле или запеченные без масла. Избегайте полуфабрикатов, блюд, приготовленных во фритюре, кляре, сухарях, жаренных на масле.
Спортивное питание. Протеиновые батончики — простой и удобный способ избежать дефицита белка на фоне дефицита времени и заведений, где можно поесть быстро и правильно.
Потенциальная опасность
Натуральные источники. Загрязнение окружающей среды оказывает пагубное влияние на качество нашей пищи. Например, тунец может накапливать находящуюся в загрязненной морской воде метиловую ртуть, а пестициды, содержащиеся в растительной пище, концентрируются в коровьем молоке. Накапливаясь по пищевым цепочкам, вредные вещества — пестициды, соли тяжелых металлов, радионуклиды, канцерогены — попадают на наш стол в виде мяса, рыбы, молочных продуктов и могут оседать в нашем организме.
Спортивное питание. Не секрет, что на рынке лекарств и пищевых добавок — огромное количество подделок (по некоторым оценкам — более 50%). Гарантией качества не может быть ни известное имя производителя, ни качественная этикетка на банке. Чтобы не стать жертвой обмана, покупайте спортивное питание только в проверенных местах, непосредственно у производителей или фирм — официальных дистрибьюторов.
Цена
Цена 30-грамовой порции белка из натуральных источников и протеиновых смесей практически одинакова. Более того, часто покупка спортивного питания оказывается экономически более выгодной. С появлением на рынке отечественных производителей спортивного питания, соответствующего мировым стандартам качества, по цене существенно ниже импортных аналогов, протеиновые добавки стали доступны всем.
Выбирайте нежирные сорта мяса, рыбы, птицы. В процессе приготовления срежьте видимый жир, удалите кожицу с птицы.
Стоит ограничить потребление яичных желтков — именно в них содержится жир!
Сыры содержат от 40 до 60% жира в сухом веществе — это скорее источник жира, а не белка!
Обезжиренные кисломолочные продукты — оптимальный выбор: много белка и ферментов, мало жира и молочного сахара (лактозы).
Выбор спортивного питания — непростая задача! Необходимо учитывать режим питания и тренировок, ваши цели и вкусовые пристрастия.
Какой сывороточный протеин лучше?
Желая быть здоровыми и физически развитыми, большинство людей включают в свой распорядок не только занятия спортом, но и пересматривают собственные привычки питания. Обычная пища не всегда может обеспечить организм человека, начавшего активно тренироваться, необходимым количеством питательных и ценных веществ. Покрыть дефицит позволяет прием различных добавок, среди которых наиболее востребован сывороточный протеин.
Человеку, который еще никогда регулярно не занимался спортом, довольно сложно ориентироваться в разнообразии специального питания, сделать выбор в пользу определенного продукта. Не каждому бывает понятно и то, зачем употреблять подобные добавки, что они представляют собой, какую пользу приносят. Чтобы разобраться в этом вопросе, необходимо изучить состав и действие данного спортивного питания на организм того, кто занимается как в тренажерном зале, так и в домашних условиях.
Что такое сывороточный протеин?
Это спортивное питание, в состав которого входит белок. Его извлекают из сыворотки методом фильтрации, а затем высушивают. Этот нутриент имеет в своем составе специальные аминокислоты. Они, попадая в пищеварительную систему, способствуют восстановлению разнообразных тканей.
Всего существует двенадцать аминокислот. Они делятся на заменимые и незаменимые. Первые синтезируются в организме, а вторые могут поступать исключительно извне, то есть с пищей. Белок, в котором заключены все восемь незаменимых аминокислот, является полноценным. В сывороточном протеине содержится именно он. Полноценный белок входит в состав рыбы, мяса, яиц, молочной продукции.
Высокий спрос и популярность сывороточного протеина обусловлены безопасностью и полезностью добавки. Эта разновидность спортивного питания прекрасно подходит для тех, кто задался целью набрать массу.
Преимущества добавки заключаются в следующем:
— входящие в состав аминокислоты, представляют собой строительный материал для поддержания и увеличения мышечной массы;
— стимулирует выработку инсулина, проявляющего отличное анаболическое действие;
— снижает синтез кортизола, адреналина и других гормонов, обладающих разрушительным действием на мышечные ткани;
— обеспечивает необходимый заряд энергии при тренировках.
Благодаря этим четырем важнейшим свойствам, сывороточный протеин употребляют многие люди, которые включают спорт в свое ежедневное расписание.
Польза и вред сывороточного протеина
Ценность сывороточного белка не ограничивается исключительно пользой для достижения определенных спортивных целей. Безусловно, добавку чаще всего принимают для набора мышечной массы либо для похудения, но она оказывает и другое положительное воздействие. Регулярное употребление сывороточного протеина укрепляет защитные функции организма, повышает концентрацию глутатиона — одного из важнейших для организма антиоксидантов.
У людей, активно занимающихся на тренажерах, добавка делает мышцы более мощными. Прием сывороточного протеина по завершении каждой тренировки помогает мышечным волокнам и тканям быстрее восстанавливаться. Кроме того, полноценные белки снижают и нейтральный жир, и «плохой» холестерин. Главное, соблюдать меру.
Бесконтрольный и неправильный прием белка способен негативно отражаться на состояние сердечно-сосудистой системы. Людям с нарушениями в работе почек не рекомендуется увлекаться данной добавкой. Белковые соединения расщепляются под воздействием энзимов.
Чем больше протеина поступает в пищеварительную систему, тем больше ферментов требуется. Если энзимы присутствуют в недостаточном количестве, высока вероятность развития метеоризма и болей. Это объясняет тот факт, что данные ферменты присутствуют в составе качественных сывороточных протеинов.
Не следует начинать принимать спортивное питание без предварительной консультации со специалистом. Это касается абсолютно любых добавок, в том числе и сывороточного протеина.
Выбор протеина
На сегодняшний день сывороточный протеин выпускают многие компании. Они отличаются и стоимостью, и составом. У каждой разновидности есть свои характерные свойства. Они обязательно должны учитываться. Поэтому, решая ввести ту или иную добавку в рацион, следует сначала ознакомиться подробнее с особенностями продукта. Выбирая протеин, обязательно учитывают то, если в нем лактоза, ароматизаторы, подсластители, жиры, какое количество белка он содержит.
Сывороточный протеин делится на четыре разновидности. Классификация зависит от обработки и фильтрации белка. Следовательно, его процентное содержание обусловлено видом добавки:
1) Концентрат. Содержит меньше всего белка, который в среднем составляет порядка 55-89%. Остальной состав представлен разными полезными пептидами, жирами, лактозой. Его стоимость, как правило, ниже, нежели на другие разновидности.
2) Изолят. Содержит порядка 90% белка. Концентрация лактозы и жиров минимальна. Отличается добавка высоким содержанием полезных веществ. Стоимость этого спортивного питания гораздо выше, нежели концентрата.
3) Гидролизат. Практически полностью состоит из протеина (99%), что является неоспоримым преимуществом и делает добавку дорогостоящей. У него лишь один недостаток — не совсем приятный вкус.
4) Сывороточный многокомпонентный протеин. Получают путем смешивания концентрата с изолятом. Точное процентное соотношение зависит от производителя. Наряду с белком, содержит витамины и микроэлементы.
Нередко у человека, начинающего употреблять сывороточный протеин, возникают проблемы с пищеварительной системой. Подобная реакция основана на особенностях организма. Связана с тем, что в составе добавки присутствует лактоза. Ее переработка требует лактазы — особого фермента, выработка которого в организме прекращается в возрасте от 15 и до 20 лет.
Таким образом, разводя смесь молоком, получают высококонцентрированную порцию лактозы. И если, выпивая стакан молока, у человека обычно нет никаких проблем с пищеварением, то совместно с полноценным белком они могут возникнуть. Поэтому, приобретая добавку, нужно всегда обращать внимание на содержание лактозы. Она полностью отсутствует в изоляте. Это и объясняет более лучшее усвоение этой добавки. Хорошо переносится сочетание концентрата с изолятом. Исключения бывают, но довольно редко.
Биологически активные вещества в большом количестве присутствуют в концентрате, а малом — в изоляте. Они полностью отсутствуют в гидролизате. Кроме белка, протеиновые смеси содержат минеральные вещества, иммуноглобулин, а также витамины.
Как правильно принимать сывороточный протеин
Нужное количество смеси разводят либо в нежирном молоке, либо в воде. Все тщательно перемешивают шейкером. Нельзя использовать горячую воду. Она приводит к тому, что белок просто сворачивается. Схема приема добавки полностью обусловлена целью, которую ставит перед собой человек:
Для набора мышечной массы
Чтобы прибавлять объемы, на каждый килограмм собственного веса в сутки нужно потреблять не менее двух граммов белка. Подобное количество протеина довольно сложно получить из простых продуктов, поэтому и принимают добавку.
Употреблять протеин лучше всего за полчаса до занятий. Этого времени достаточно для его полноценного усвоения. Однозначного мнения о приеме добавки после тренировки нет. Однако, учитывая то, что нагрузки не позволяют пищеварительной системе работать на сто процентов, следует понимать, что сразу усвоить полноценный белок организм просто не в состоянии.
Изолят можно пить через 30-60 минут после завершения занятий. Непосредственно по окончании тренировки позволительно принимать лишь гидролизат.
Для похудения
К сывороточному протеину необходимо относиться как к пищевой добавке, а не средству для потери веса. Принимать это спортивное питание с целью похудения следует в качестве замены главному приему пищи. Лучше всего выпивать протеиновый коктейль вместо ужина либо до еды, но значительно уменьшая последующую порцию пищи.
От концентрата следует отказаться и тем, кто желает похудеть, и в период сушки. Он содержит углеводы и жиры. Гидролизат усваивается слишком быстро, вызывая всплеск инсулина, что пробуждает аппетит. Идеальным выбором станет изолят.
Нежелательно пить добавку в качестве дополнения к основному рациону, поскольку это приведет к увеличению веса из-за:
— усиления выработки инсулина, способного превращать глюкозу в жир;
— калорийности, которая даже в одной порции протеинового коктейля довольно высока;
— снижения выработки гормонов, помогающих расщеплять жировые отложения.
Переходить исключительно на сывороточный протеин, заменяя добавкой полноценную пищу, тоже нельзя. Это вредно для здоровья.
Людям, набирающим массу либо худеющим, не следует принимать свыше 30 граммов белка за раз. Такое количество просто не усваивается. Пить коктейль следует три-пять раз в сутки. Первый прием обязательно должен приходиться на время после пробуждения, что позволяет получить силу, энергию, защитить мышцы от катаболизма.
Сывороточный протеин — не единственный источник полноценного белка. Его количество в мясном белке доходит до 18%. Полностью переходить на такую пищу нельзя, поскольку практически третья часть приходится на жиры. Попытка получить белок исключительно из одного продукта не принесет пользы. Питаться нужно сбалансировано. В пищу рекомендуется потреблять не только мясо, но и крупы, а также яйца (в одном заключено 10 граммов белка). Протеиновые коктейли принимают с целью восполнить дефицит белка.
Сколько стоит сывороточный протеин?
Цена обусловлена степенью очистки, качеством вкуса, брендом. Не всегда стоимость соответствует качеству, поскольку порой приходится переплачивать за известное имя производителя. Ассортимент вкуса тоже играет весомую роль. В среднем килограммовая упаковка обойдется в пределах 24-26 долларов. Если стоимость слишком низкая, то вероятность того, что и качество соответствует цене велика.
Рейтинг лучших сывороточных протеинов
Проще всего не допустить ошибки, приобретая белковую пищевую добавку, если ориентироваться по рейтингу лучших:
— 100% Whey Gold Standart. В этом протеине от компании Optimum содержатся особые пептиды, полученные из молочной сыворотки, ускоряющие действие белка. Благодаря этому, добавка не только прекрасно размешивается в коктейль, но и легко усваивается.
— Zero Carb. Выпускаемый VPX Sports, он практически не содержит углеводов с жирами, быстро перерабатывается, предлагается с самым разным вкусом, но имеет высокую стоимость.
— Syntha-6. Многокомпонентная смесь от BSN, имеющая приятный вкус, не вызывающая никаких побочных эффектов, не образующая осадков.
— Elite Whey Protein. Компания Dymataze предлагает сывороточный протеин не только с привычными, но и экзотическими вкусами. В состав добавки входят энзимы, а для приготовления коктейля не требуется даже шейкер.
— 100% Prostar Whey Protein. Легко размешивается. Богат аминокислотами. Обладает приятным вкусом.
Важно учитывать не только полезные качества и ценность сывороточного протеина, но и то, какой вред он способен принести, если злоупотреблять приемом добавки, выбирать некачественный продукт. Полностью изучив правила приема, в зависимости от целей, занимаясь спортом и для похудения, и для набора массы, важно соблюдать все рекомендации, и полноценный белок обязательно будет работать в том направлении, в котором нужно человеку.
Самые полезные источники растительного белка
Белок – строительный материал для клеток нашего организма. Он составляет 20% от общей массы тела и содержится преимущественно в мышечной ткани.
Потребляемые нами белки делятся на 2 категории в зависимости от происхождения – животные и растительные. Все они в свою очередь состоят из аминокислот – заменимых (синтезируются в организме) и незаменимых (могут поступать только с пищей).
Растительные белки существенно отличаются от животных. В первую очередь – это отсутствие в них холестерина, насыщенных жиров. Это огромный плюс, который трудно переоценить. Так в каких же продуктах искать такой полезный растительный белок, чтобы насытить им организм в полной мере?
Фасоль
Практически все бобовые богаты на растительный белок. Он легко усваивается, и при этом отлично насыщает. В 100 г фасоли содержится 6-10 г протеинов. Этот универсальный продукт подойдёт для приготовления супов, салатов, гарниров, пюре. Он сочетается с различной зеленью, крупами, овощами. Поэтому станет любимым ингредиентом для веганского и вегетарианского меню.
Чечевица
Широко распространена во всём мире, и очень даже популярна. Из неё делают муку, крупу. Готовят каши, супы, соусы. Чечевица быстро готовится (максимум 15 минут) и отличается высоким содержанием протеинов (25 г на 100 г сырья).
Киноа
Эта хлебная зерновая культура по вкусовым качествам немного напоминает рис. Но в ней гораздо больше витаминов, минералов и белка (15 г в 100 г сухой крупы).
Нут
Турецкий горох – частый компонент веганского рациона. Небольшая порция этого блюда содержит до 19 г чистого протеина, который хорошо утоляет голод и придаёт энергии. Из нута можно приготовить всё что угодно. Но последнее время популярность заслужили хумус, фалафель (нутовые обжаренные шарики).
Орехи и семечки
Тыквенные, подсолнечниковые семечки – на целую треть состоят из протеинов. Также они богаты на витамины, ненасыщенные жирные кислоты, клетчатку. Семечки в небольших количествах добавляют в любые блюда, включая напитки и выпечку.
Орехи отличаются низким гликемическим индексом, поэтому разрешены при сахарном диабете. Но их калорийность довольно большая, что может негативно отразиться на фигуре. Питательные арахисовые, миндальные орехи лучше добавлять в салаты, выпечку. Делать из них пасту и намазывать на тосты.
Кунжут
Эти семена не уступают по содержанию белка (20 г на 100 г) самому арахису. При этом кунжут имеет приятный вкус. Его добавляют в халву, присыпают хлебобулочные изделия. Используют в качестве косметического и лечебного натурального средства.
Темпе
Это продукт, изготовленный из соевых бобов методом специальной ферментации. Весь процесс изготовления не такой громоздкий, как при получении тофу. Поэтому темпе считается более полезным, сытным, питательным. В 100-грамовом кусочке продукта содержится 19 г натурального протеина. Темпе подходит для бутербродов, салатов. Содержание в нём кальция приближается к ценности коровьего молока.
Тофу
Соя – ценный источник аминокислот, которые жизненно важны для организма. Нежный ореховый привкус, насыщение другими ароматами – большое преимущество продукта. Тофу добавляют в супы, соусы, салаты. Делают из него начинку для выпечки и даже десерты.
Соевое молоко
Диетическое, легко усваивается, имеет приятный привкус. По своей пищевой ценности сравнивается с рисовым, миндальным молоком. Богато на витамин В12, кальций. Подходит для лёгких перекусов, завтраков.
Зеленый горошек
Свежий горошек намного полезнее мороженного, консервированного. В нём имеется 5 г белка и много витаминов. Из горошка можно приготовить суп, добавить к тушеным овощам. Придумать интересный рецепт котлет или запеканки.
Брокколи
Имеет низкую калорийность, но обильный витаминный и минеральный состав. Прекрасно подходит для диетического питания, лечебного, детского.
Шпинат
Часто применяется для приготовления смузи, коктейлей для похудения. Шпинат хорошо дополняет салаты, овощные запеканки, гарниры. Имеет отменный вкус в комбинации со сливками.
Спаржа
Белка содержит не так и много, по сравнению с другими видами овощей и зелени. Зато спаржа богата на легкоусвояемую клетчатку. Максимальную пользу приносит в свежем виде.
Авокадо
Экзотический фрукт с больше овощным вкусом, нежели фруктовым. Содержит много полезных жиров, а также 4 г белка (в 100 г авокадо). Клетчатка помогает наладить пищеварение, способствует нормализации веса.
Банан
Спортивное и диетическое питание часто включает бананы, хотя в них содержится малое количество белков. Зато фрукт имеет высокую калорийность, сбалансированное содержание белков и углеводов, обеспечивает стабильный рост мышечной массы. Банан – частый компонент фруктовых салатов, смузи, десертов, выпечки, фруктовых нарезок. Он подходит для активных людей, спортсменов, детей.
Чиа
Эти семена лидируют по содержанию растительного белка – 23%. Что приравнивается к мясным продуктам. В связи с этим семена чиа применяются для поддержания физической формы, наращивания мышечной массы, улучшения состояния кожных покровов. Натур продукт добавляют небольшими количествами в коктейли, соки, смузи, каши, йогурты.
Спирулина
Зелёная водоросль поражает своим уникальным составом – до 65% его занимают легкоусвояемые белки. Это прекрасная добавка к полноценному питанию, которая чаще всего встречается в форме таблеток.
Порошок какао
100 г какао порошка обогащает нас 24 г протеина. Блюда с его добавлением питательные, калорийные, придают сил и энергии. Вкусный тёплый напиток или сладкий десерт – отличное начало дня и залог продуктивной работы.
Сухофрукты
Тоже являются прекрасным вариантом для насыщения протеинами. Тут особое место занимают сушеные яблоки, урюк, курага. Они часто используются вместо вредных перекусов, конфет, сдобного печенья. Но не меньше последних прибавляют сил, улучшают внешний вид кожи, поднимают настроение.
Натуральные, растительные источники белка – это выбор каждого пользователя, который основан на индивидуальных предпочтениях в еде и пищевой ценности каждого из представленных продуктов.
Белки — природные полимеры | План-конспект урока по химии (10 класс):
МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
Рахмановская средняя общеобразовательная школа имени Е.Ф. Кошенкова
городского округа Павловский Посад Московской области
142520, Московская область, г.о. Павловский Посад, с. Рахманово, д.115-А,
тел.: 8 (49643) 77-133, 77-250, E-mail: [email protected]
Урок на тему «Белки — природные полимеры»
(в рамках методической недели)
дать понятие о белках – природных полимерах,объяснить строение макромолекул белка.
углубить знания учащихся о связи строения молекул вещества и их функции на примере белков.
научить осмысливать информацию и делать выводы.
расширить знания в области .
2.Развивающая:
актуализация знаний;
умение систематизировать и обобщать полученные знания.
развить умение выделять главное, делать выводы.
3.Воспитательная:
сформировать интерес к знаниям;
сплотить коллектив группы.
формировать и развивать научную картину мира.
проводить реакции, подтверждающие свойства белков,
качественные реакции на белки.
составлять уравнения химических реакций синтеза полипептидной цепи (составлять модели).
объяснять функции белков в организме.
Оборудование таблицы “Строение белков”, “Состав белков”, “Функции белков”, “Расщепление белков в организме”, “Аминокислоты”. Образцы белков (яйцо, мясо), реактивы (h3O2, C2H5OH, CuSO4, NaOH, HNO3, NaCl). Спиртовки, образцы шерсти.
Ход урока:
1. Организационный момент:
2. Переход к изучению новой темы:
3. Изучение новой темы:
Урок начинается стихами С.Я.Надсона:
“Меняя каждый миг свой образ прихотливый,
капризна, как дитя, и призрачна, как дым,
кипит повсюду жизнь в тревоге суетливой,
великое смешав с ничтожным и смешным…”
А знаете ли Вы:
1.Белок никогда не переходит в жир — совет врача диетолога.
2. Образование морщин связано с уменьшением натурального белка коллагена и впрыскиванием его в верхний слой кожи коллаген возмещается. Почти все мелкие и крупные морщины можно корректировать этой терапией — совет врача косметолога .
3. Современное название белков- ферментов (энзимы).
4. Выработка иммунитета — это важная защитная функция белка. Диета снижает иммунитет.
5. Изучение белков позволило ответить на вопросы, почему одни люди высокого роста, а другие низкого, одни полные, другие худые, одни медлительные, другие проворные, одни сильные, другие слабые.
6.Все белки в организме человека постоянно разрушаются и синтезируются. Период полураспада белков в теле человека 80 дней, в мышцах, коже, мозгу ― 180 дней, в сыворотке крови и печени ― 10 дней, у ряда гормонов он исчисляется часами и даже минутами (инсулин).
7. Каждый вид обладает собственными видами белков. Если бы в белке не было бы заложено этого качества, то не было бы такого разнообразия жизненных форм, к которым относимся и мы.
8. Как появилась жизнь на Земле? Что лежит в основе жизни?
Что такое жизнь? Откуда она взялась на Земле? Эти вопросы волнуют людей всегда. Ни одно естественнонаучное явление не вызывало такой острой борьбы мировоззрений, какая всегда сопровождала проблема живого. А причина этой борьбы – в самом объекте познания, его уникальности, неповторимости и сложности. Постепенно было накоплено достаточно экспериментального материала, чтобы дать следующее определение жизни: “Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и сама жизнь, что приводит к разложению белка”. (Ф.Энгельс)
Современная наука представляет жизнь как переплетение сложнейших химических процессов взаимодействия белков между собой и другими веществами.
Что же такое белок?
Ученики должны раскрыть тайну веществ, лежащих в основе понятия “жизнь”, т.е. должны ответить на вопрос “Что такое белок?”. (Для организации дальнейшей деятельности студентов учитель знакомит их с особенностью работы в группах). Ученики работают в составе 3группы
Для самостоятельной работы группам выданы инструкции, пластилин, проволока, бусы. Устанавливается регламент работы (10 минут).
Прочитайте текст учебника химии на стр.18–20;
Ответьте на вопросы и обсудите в группе:
Каков атомарный состав белков? Какие функциональные группы входят в состав белков?
Каким образом происходит соединение аминокислот в белковую молекулу? (Покажите на примере 2-х аминокислот.
Каким образом образуется первичная, вторичная, третичная структура белка? (Покажите с помощью бус).
Почему белки называют природными полимерами? (Отличие от крахмала, целлюлозы).
Составьте схему превращения белков в организме.
Проводится обсуждение вопросов. Выступает один ученик от группы, остальные имеют право дополнять, исправлять, задавать вопросы.
По окончанию обсуждения вопросов ученики формируют общий вывод по I этапу работы:
Белки очень разнообразны, т.к. каждый из них характеризуется последовательностью аминокислотных звеньев: белки – это высшая, самоорганизующаяся форма развития вещества, в которой первичная структура определяет его биологическую активность; белки полифункциональны, это биополимеры, полипептиды. Белки различаются по составу аминокислот, числу аминокислотных остатков по порядку их последовательности в белковой цепи.
Белки всех организмов построены из одних и тех же аминокислот – это доказательство единства живого мира на Земле.
Закрепление пройденного материала(Лабораторная работа)
Химические свойства белков (учитель химии).
1. Цветные реакции на белок
Опыт 1: Биуретовая реакция (распознавание пептидных связей).
К 2 мл раствора белка добавьте 2 мл 10% раствора NaOH, а затем 2–3 капли CuSO4. Наблюдайте изменение цвета.
Опыт 2: Ксантопротеиновая реакция (обнаружение бензольных ядер в аминокислотных остатках). К 2 мл раствора белка добавьте 0,5 мл конц. HNO3 и нагрейте. Наблюдайте за реакцией.
2. Гидролиз белков – разрушение первичной структуры. В лаборатории этот процесс проводится в присутствии кислот и щелочей при нагревании. В организме он проходит под действием ферментов.
3. Денатурация белков. Необратимая — полное разрушение пространственной структуры белка. Денатурация происходит под действием солей тяжелых металлов, высокой температуры, излучения.
Обратимая денатурация — частичное разрушение пространственной структуры белка. Обратный процесс называется денатурация.
Опыт 1. К раствору белка добавьте раствор хлорида натрия. Пронаблюдайте и проанализируйте изменения.
Опыт 2. К раствору белка добавьте концентрированный раствор сульфата меди. Пронаблюдайте и объясните изменения.
Опыт 3. К раствору белка добавьте 96% раствор этанола. Объясните произошедшие изменения.
4. Горение белков. Учащиеся поджигают шерстяную нитку и делают вывод.
Учитель химии: Денатурация приводит к нарушению антигенной чувствительности белка, а иногда и к полному блокированию ряда иммунологических реакций, к инактивации ферментов и нарушению обмена веществ. Ученые предполагают, что процессы старения связаны с медленно протекающей денатурацией. Реакция гидролиза белков приводит к образованию аминокислот, из которых в клетках организма образуются белки, характерные для данного организма.
Вывод: Итак, понятие “жизнь” и “белок” неразрывно связаны. Чтобы ответить на вопрос “что такое жизнь?”, надо знать, что такое белок. Чем больше о белках мы узнаем, тем глубже проникаем в понятие “жизнь”. Насколько многообразны белки, настолько сложна, загадочна и многолика жизнь. Подтверждением служат слова Гете: “Я всегда говорил и не устаю повторять, что мир бы не мог существовать, если бы был так просто устроен”.
Домашнее задание: §38, 39 (биология)
Осуществить переход: пропанa → пропенa → пропанолa→ пропановая кислота →аминопропановая кислота → дипептид.
Литература:
- В. Б. Захаров, С. Г. Мамонтов, Н. И. Сонин Общая биология: Учеб. Для 10 – 11 кл. общеобразоват. учеб. Заведений. – 4-е изд., — М.: Дрофа, 2011.
- Н. Грин, У. Стаут, Д. Тейлор Биология: В 3-х т. Т. 3.: Пер. с англ./Под ред. Р. Сопера. – М.: Мир, 2000
- Под редакцией С.Г.Мамонтова. Биология. Пособие для поступающих в вузы.-М.:Высшая школа 2010
Откуда лучше получать белок, из продуктов или добавок?
Белки составляют около половины сухой массы живых организмов. Они состоят из аминокислот, которые, нанизываясь друг на друга, образуют длинные и короткие нити наподобие бус. В зависимости от последовательности аминокислот (их в живых организмах 21) меняется и структура белка — ее вариантов миллионы. Благодаря своей сложной структуре белки в организме отлично справляются с ролью ферментов — молекул, которые обеспечивают химические реакции. То есть организмам белки нужны для того, чтобы регулировать химические процессы, которые обеспечивают жизнедеятельность. Белки отвечают и за наш иммунитет (выполняют защитную функцию), а также решают другие задачи, например служат материалом для строительства клетки. Помимо прочего, белки помогают похудеть. Когда мы едим белковую пищу, в мозг поступают сигналы о насыщении.
Почему вы, скорее всего, едите недостаточно белка
Как ни странно, протеиновый бум не означает, что мы едим достаточно белковых продуктов. Наоборот, американские исследователи выяснили, что люди сегодня потребляют меньше белка, чем еще 30 лет назад.
Официально рекомендованная ежедневная доза протеина в США — 0,8 грамма на килограмм веса. Эта цифра считается нормой еще со времен Второй мировой войны — исходя из нее рассчитывался армейский рацион. Доктор медицины Хизер Лейди поясняет, что, согласно этой норме, белки должны составлять от 8 до 10 % дневного рациона. Но это лишь тот минимум, который позволяет избежать дефицита белка, проще говоря банального истощения. В тех же США белки сегодня составляют около 15 процентов рациона, хотя, по словам Лейди, человеку необходимо еще больше — на долю протеинов должно приходиться от 20 до 30 процентов съедаемого за день. Лейди утверждает, что на каждый килограмм той массы тела, которую хочется иметь, необходимо съедать от 1,2 до 1,6 грамма протеина ежедневно. Не страшно, если вы съедите больше суточной нормы: белки не нанесут ущерба организму — не пострадают ни печень, ни почки.
Ученые случайно открыли «белок для похудения». На мышах уже сработало
- Николай Воронин
- Корреспондент по вопросам науки и технологий
Автор фото, Getty Images
Американские ученые обнаружили натуральный протеин, способный эффективно бороться с ожирением, причем открытие это было сделано совершенно случайно.
Изначально команда исследователей из Университета Джорджтауна в Вашингтоне занималась изучением природы раковых заболеваний.
Ученые пытались выяснить, какую роль в формировании опухоли играет натуральный белок BP3, в небольшом количестве присутствующий в нашем организме. Однако в ходе экспериментов выяснилось, что он является мощнейшим регулятором метаболизма.
Страдающие ожирением лабораторные мыши, у которых было активизировано производство этого белка, начинали быстро терять в весе, несмотря на то что продолжали активно поглощать пищу.
Значит, делают вывод исследователи, его можно использовать и для лечения болезней, связанных с расстройством метаболизма — таких как сахарный диабет второго типа или ожирение печени.
Поскольку вещество это не является лекарством, а производится в организме естественным путем, его клинические испытания можно начать уже в самое ближайшее время.
«Мы обнаружили, что восьми процедур с применением BP3 в течение 18 дней было достаточно, чтобы снизить объем жировой ткани у страдающих ожирением мышей более чем на треть», — утверждает один из авторов работы, профессор онкологии и фармакологии Антон Уэллштейн.
Терапия также улучшала и другие показатели, связанные с ожирением, например, предотвращало гипергликемию — повышенное содержание сахара в крови, что является основной проблемой для больных диабетом.
А капли жира в печени просто растворялись и исчезали.
Новые горизонты в лечении
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,Страдающие ожирением лабораторные мыши быстро теряли в весе (архивное фото)
Ученые отдельно подчеркивают, что клинический осмотр подопытных мышей и даже микроскопические исследования не выявили никаких побочных эффектов лечения.
Ожирение, которым, по разным подсчетам, страдают более 650 млн людей по всему миру, — одна из самых распространенных причин преждевременной смерти.
Оно также является причиной разного рода нарушений метаболизма, в том числе потери восприимчивости к инсулину, непереносимости глюкозы, гипертонии и повышенного содержания липидов в крови.
BP3 относится к семейству белков, участвующих в образовании новых кровеносных сосудов и заживлении ран. Они естественным образом производятся в организме любых животных — от червей до человека.
Автор фото, SPL
Подпись к фото,Избыточный вес ведет к разного рода нарушениям метаболизма, предупреждают ученые
По словам ученых, его роль в усилении метаболизма до сих пор оставалась неизвестной, поскольку он не участвует в обмене веществ напрямую, а лишь является мощным катализатором переработки жиров и углеводов другими способами.
«Когда метаболизм разогнан, сахар в крови и жир в печени не складируются, а используются для получения энергии, — объясняет Уэллштейн. — А кроме того, начинают расходоваться уже существующие в организме запасы жира».
Ученый предостерегает от поспешных выводов: по его словам, результаты проведенных экспериментов весьма впечатляют, но не гарантируют, что эта методика точно так же сработает на людях.
Однако, если клинические испытания пройдут успешно, новая терапия откроет новые горизонты в лечении не только ожирения, но и самого широкого спектра сопутствующих заболеваний.
натуральных источников белка
Диеты с высоким содержанием белка становятся все более популярными для поддержания здорового образа жизни. Для тех, кто не хочет принимать пищевые добавки, есть множество натуральных источников белка, которые могут удовлетворить большинство диетических требований.
nadianb | Shutterstock
Почему важен диетический белок?
Аминокислоты — это азотистые соединения, которые служат для построения ключевых структурных компонентов мышц и тканей в форме белка.Белок также используется для синтеза гормонов, гемоглобина и ферментов.
Белки — это жизненно важные питательные вещества, необходимые для роста и поддержания человеческого тела. Взрослым рекомендуется потреблять примерно 0,8 г белка на килограмм массы тела в день. Это увеличивается до 1,5 г на килограмм и 1,0 г на килограмм для детей и подростков соответственно.
Белки животного происхождения
Белки животного происхождения называют полноценными белками, поскольку они содержат все незаменимые аминокислоты, необходимые человеческому организму.Некоторые источники натурального животного белка описаны ниже.
Мясо и птица
Несмотря на высокий уровень холестерина и насыщенных жиров в некоторых видах мяса, считается, что мясо и птица обеспечивают очень высококачественный белок, содержащий все жизненно важные аминокислоты. В дополнение к этому, исследования показали, что потребление такого белка на последних этапах беременности связано со здоровой массой тела новорожденных.
Сыворотка
Сыворотка — это жидкая часть молока, которая получается после удаления творога и коагуляции в процессе производства сыра.Из полученной смеси отделяют сывороточные белки. Считается, что он содержит большое количество незаменимых и разветвленных аминокислот, биоактивность этого белка также несет ответственность за ряд преимуществ для здоровья, включая снабжение организма множеством минералов и витаминов.
Рыба и морепродукты
Рыба и морепродукты высоко ценятся некоторыми из-за обилия высококачественного протеина. Этот конкретный источник белка помог смягчить продовольственный кризис в нескольких развивающихся странах, и его потребление выросло за последние годы.Употребление в пищу рыбы и морепродуктов связано с множеством других преимуществ для здоровья, которые объясняются наличием n-3 полиненасыщенных жирных кислот.
Белки растительного происхождения
Белки растительного происхождения — это белки, содержащиеся в овощах. Обычно они неполные, поскольку им не хватает одной или двух жизненно важных аминокислот. Тем людям, которые получают белок только из растительных источников, рекомендуется регулярно выбирать из множества источников, некоторые из которых упомянуты ниже.
Соя
Соя — это наиболее часто употребляемый растительный белок, чрезвычайно популярный среди вегетарианцев или людей с непереносимостью лактозы.Соевые бобы содержат высокую концентрацию аминокислот с разветвленной цепью, благодаря чему они обеспечивают полноценные белки. Сообщаемые преимущества для здоровья от употребления сои включают повышенный уровень холестерина липопротеинов высокой плотности и снижение артериального давления.
Гайки
Арахис и древесные орехи, такие как грецкие орехи, миндаль и фундук, считаются питательным источником высококачественного растительного белка. Помимо того, что они содержат клетчатку и минералы, регулярное умеренное потребление орехов снижает риск возникновения ишемической болезни сердца, диабета и желчных камней.
Бобовые
Исследования показали, что диета, содержащая бобовые (фасоль), снижает частоту возникновения высокого кровяного давления, диабета второго типа и инсультов. Несмотря на то, что они приносят пользу для здоровья, только около 8% взрослого населения Америки потребляют бобовые каждый день. Количество белка, потребляемого в рамках обычного рациона, можно увеличить, включив такие продукты, как нут и чечевицу, отдельно или добавив их в существующие блюда.
Безопасны ли диеты с высоким содержанием белка?
В последние годы многие люди, особенно спортсмены и серьезно занимающиеся спортом, выбрали диеты с высоким содержанием белка.Для этого характерно потребление больше рекомендуемого суточного количества белка в день.
Ощущаемые преимущества соблюдения диеты с высоким содержанием белка включают ускоренный рост и восстановление мышц. Однако некоторые исследователи предполагают, что соблюдение этих диет и чрезмерное употребление протеиновых коктейлей и добавок могут вызвать нарушения здоровья.
Одно исследование, изучающее влияние диеты с высоким содержанием белка (варьирующейся от низкого, среднего и высокого), показало, что у тех, кто придерживается диеты с высоким содержанием белка, наблюдается увеличение содержания кальция в моче.Это привело к усилению резорбции кости (удаление или потеря кости), что в конечном итоге может привести к уменьшению костной массы и увеличению риска остеопороза.
Другие негативные эффекты высокобелковой диеты включают чрезмерную метаболическую нагрузку на почки и печень, а также повышенный риск ишемической болезни сердца при соответствующем увеличении потребления холестерина и насыщенных жиров. Риск рака также может возрасти.
Таким образом, здоровое потребление белка важно для многих функций организма, и существует множество полных и неполных природных источников белка, которые можно интегрировать в любые существующие диетические потребности.
Дополнительная литература
лучших природных источников белка | Здоровое питание
Дайан Томкин, R.D., C.D.N.
Белок является важным компонентом всех живых клеток и выполняет многие биологические и химические роли в организме. Для производства красных кровяных телец, коллагена, ферментов, гормонов и антител необходим белок. Организм нуждается в белке для генерации новых клеток, транспортировки молекул и поддержания баланса жидкости, химического и электролитного баланса.Белок также является источником энергии, обеспечивая 4 калории на грамм. Недостатки могут привести к истощению мышц, снижению иммунной функции, усталости и изменению химического состава тела.
Аминокислоты
Аминокислоты являются строительными блоками белка. Двадцать различных аминокислот образуют белок, каждая из которых выполняет уникальную биологическую функцию. Незаменимые аминокислоты не могут вырабатываться в организме и должны поступать с пищей. Полноценные белки, также называемые высококачественными белками, присутствуют в продуктах, содержащих все незаменимые аминокислоты.Неполноценные белки содержат только некоторые незаменимые аминокислоты и могут сочетаться с другими продуктами питания для создания полноценного белка. Белок должен составлять от 10 до 30 процентов от общего количества потребляемых калорий, в среднем от двух до трех порций в день.
Мясо, яйца и молочные продукты
Продукты животного происхождения, такие как говядина, птица, рыба, яйца и молочные продукты, являются полноценными белками. Одно яйцо, 2 яичных белка и 30 грамм мяса, рыбы, птицы и сыра содержат 7 граммов белка. Типичная порция на 3 унции содержит 21 грамм белка.Молоко и йогурт содержат от 8 до 11 граммов белка на чашку. Мясо также богато железом, витамином B, цинком, а молочные продукты содержат дополнительный кальций и витамин D. В плане здорового питания следует делать упор на нежирное мясо и молочные продукты с низким или обезжиренным содержанием жира.
Растительные белки
Растительные продукты — это неполноценные нежирные белки, которые обеспечивают дополнительные витамины, питательные вещества и клетчатку. Бобовые, такие как чечевица, горох, черная, почечная и пинто-фасоль, а также соевые продукты, такие как тофу, содержат 9 граммов белка на порцию 1/2 чашки.Две столовые ложки арахисового масла, орехов или семян содержат в среднем 7 граммов белка. Бобовые также богаты большинством витаминов группы B, железом и магнием и практически не содержат жира, холестерина, сахара или натрия.
Прочие растительные продукты
Зерновые продукты, включая рис, макаронные изделия, крупы, цельнозерновой хлеб и крупы, содержат в среднем 3 грамма белка на порцию. В сочетании с растительными белками и молочными продуктами зерна образуют полноценный белок. Примеры: рис и бобы, хлопья, молоко и арахисовое масло на цельнозерновом хлебе.Овощи содержат небольшое количество белка. Во фруктах их нет, но эта группа продуктов — отличный источник витаминов A, C и K, а также фолиевой кислоты, калия и железа.
Ссылки
Ресурсы
Writer Bio
Дайан Томкин — зарегистрированный и лицензированный диетолог с более чем 30-летним профессиональным опытом в области лечебного питания. В качестве консультанта по питанию она ведет частную практику на Лонг-Айленде. Томкин имеет степень магистра в области управления здравоохранением и санитарного просвещения.Она преподавала в аспирантуре и бакалавриате Лонг-Айлендского университета.
Лучшие источники натурального протеина | Сухи
Белок — вы знаете, что он нужен вашему организму, но знаете почему? Сегодня мы говорим о некоторых из лучших натуральных источников белка!
Белок необходим для счастливого и здорового тела. Это питательное вещество, состоящее из аминокислот, способствующих росту здоровых тканей. По данным Министерства сельского хозяйства США, аминокислоты необходимы для здоровых структур, таких как мышцы, кости, кожа и волосы.
К настоящему времени вы, наверное, слышали, что белок имеет решающее значение для здоровья тела, поэтому неудивительно, что он имеет множество преимуществ. Сезон простуды и гриппа? Белок. Восстановить мышечные клетки? Белок. Нужна новая машина? белок. Ладно, шучу насчет последнего! Он известен тем, что защищает организм от вирусов и бактериальных инфекций, поэтому может быть очень полезным для укрепления вашей иммунной системы. Он также может помочь восстановить ваши мышечные клетки после интенсивной тренировки. Вот почему многие профессионалы тренировок могут пить протеиновый напиток после пота, чтобы восстановить крошечные разрывы в мышцах.Белок также может помочь восстановить клетки и создать новые. Кроме того, также сказано, что белок может вызвать чувство сытости и помочь в похудании.
Хотя белок имеет множество преимуществ, у него есть и недостатки. В конце концов, слишком много чего-то никогда не бывает хорошо, верно? Правильное количество белка в вашем рационе важно, но сколько его достаточно?
Согласно интервью Джонатана Вальдеса, Р.Д.Н., сопредседатель Диетической ассоциации Большого Нью-Йорка.
По данным Гарвардской медицинской школы, количество белка, которое следует потреблять в своем рационе, обычно составляет 56 граммов в день для мужчин и 46 граммов в день для женщин, но идеальное количество все еще не определено.
Согласно тому же исследованию, слишком много белка может привести к высокому холестерину, более высокому риску сердечно-сосудистых заболеваний, повышенному риску рака, заболеваниям почек и камням в почках, увеличению веса и запорам или диарее.
При этом тем, у кого проблемы с почками, диабет или высокое кровяное давление, как правило, следует избегать диеты с высоким содержанием белка. Если вы собираетесь сесть на высокобелковую диету, лучше сначала поговорить с врачом.
Диета с высоким содержанием белка — это диета, в которой основное внимание уделяется потреблению значительного количества белка при одновременном ограничении потребления углеводов или жиров. Эту диету иногда путают с низкоуглеводной диетой, но при низкоуглеводной диете вы можете потреблять жир, а не пытаться ограничить его.
Примеры продуктов с высоким содержанием белка.Итак, где мы можем найти наш белок? Есть много продуктов со значительным содержанием белка, но вот некоторые из лучших:
- Яйца
- Киноа
- Тофу
- Эдамаме
- Турция
- Миндаль
- Черный
- Фасоль
- Семена чиа
- Греческий йогурт
- Коттедж
- Сыр
- Лосось
- Постная куриная грудка
- Постные свиные отбивные
- Тунец
- Говядина
- Чечевица
Когда вы думаете о белке, нормально предполагать, что вы должны получать его из мяса.Но это совсем не так! Существует множество источников белка растительного происхождения, которые обеспечивают достаточное количество белка в вашем рационе. По данным BBC, мы отобрали для вас 5 лучших веганских растительных источников или лучших натуральных источников белка!
ОвесЕшь овес! Мамы и папы не зря едят овсянку по утрам. Хотя овес заставляет вас чувствовать себя сытым дольше, он также содержит 10 г белка на 100 г.
Импульсы / тофуМы подробно рассмотрели бобовые в более ранней публикации, но знаете ли вы, что они очень богаты белком? Аналогичным образом, тофу (творог из бобов) также содержит изрядную долю белка — 8 г на 100 г.Вот некоторые другие бобовые с высоким содержанием белка:
- Чечевица, в том числе зеленая и красная: около 8-9 г белка на 100 г
- Нут, включая хумус: 7 г белка на 100 г
- Горох огородный: 7 г на 100 г
- Фасоль, включая черноглазую, пинто, сливочное масло, каннеллини, сою, эдамаме и почки: 7-10 г белка на 100 г
- Печеные бобы: 5 г на 100 г
Быстрое решение проблемы голода, орехи и семена — отличный вариант для перекуса с высоким содержанием белка.Идеально подходит для здорового питания в дороге или в сочетании с обедом!
- Семена конопли — 5 г на столовую ложку с горкой
- Миндаль — 3 г белка на каждые шесть миндальных орехов
- Грецкие орехи — около 3 г белка на каждые три целых грецких ореха
- Тыквенные семечки — 4 г на столовую ложку
- Орехи кешью — 3 г на 10 орехов кешью
- Бразильские орехи — 4 г на шесть бразильских орехов
- Квиноа — 100 г киноа (вареная масса) содержат почти 4 г белка, но, согласно BBC, он также известен как полноценный белок, что означает, что он содержит все 22 аминокислоты, что делает его отличной альтернативой таким углеводам, как рис и кускус. .
- Коричневый и дикий рис — Рис — восхитительное и сытное блюдо с бесконечными возможностями приправы. Рис содержит 4 г белка на 100 г, что делает его богатым белком! Соедините его с вашими любимыми овощами или тофу, чтобы получить совершенно вкусную еду.
Мы написали еще одну подробную статью о питательных микроэлементах, которая, конечно же, охватывает белок, но также и другие важные питательные вещества, в которых нуждается ваше тело. Щелкните здесь и прочтите все о микроэлементах.Также ниже перечислены несколько замечательных статей по этой теме в Интернете.
https://www.shape.com/healthy-eating/diet-tips/who-should-try-high-protein-diet
https://www.health.harvard.edu/diet-and-weight-loss/when-it-comes-to-protein-how-much-is-too-much
https://www.healthline.com/health/too-much-protein#risks
https://vegetariannutrition.net/docs/Protein-Vegetarian-Nutrition.pdf
https://www.nal.usda.gov/fnic/protein-and-amino-acids
https: // www.dailyhealth.com/diet-nutrition/protein-how-much-you-need-benefits-sources-more/#recommendedintake
https://www.bbcgoodfood.com/howto/guide/best-sources-protein-vegans
6 способов получить больше белка в вашем рационе — Cleveland Clinic
Белок необходим для нашего здоровья и хорошего самочувствия. Это медленно сжигаемое питательное вещество переваривается дольше, поэтому вы чувствуете сытость: хорошие новости для людей, пытающихся похудеть. Это также чемпион для ваших мышц, помогая вашему телу наращивать и поддерживать их.
Клиника Кливленда — некоммерческий академический медицинский центр. Реклама на нашем сайте помогает поддерживать нашу миссию. Мы не поддерживаем продукты или услуги, не принадлежащие Cleveland Clinic. Политика
Еще одна замечательная особенность белка в том, что он термогенный, поэтому он помогает вашему метаболизму. Это означает, что он создает небольшой калории сжигаются по мере переваривания. По сравнению с продуктами, богатыми углеводами, белок обладает большим термогенным эффектом. Подумайте об этом как о том, чтобы дать вашему пищеварительному тракту система хорошая, жесткий ход.
Но знаете ли вы, сколько белка вам нужно и какие источники лучше всего? Зарегистрированный диетолог Кейт Паттон, доктор медицинских наук, доктор медицинских наук, CSSD, LD, обсуждает шесть советов, которые помогут вам использовать истинную силу белка.
1. Сосредоточьтесь на «главном»
Белок состоит из незаменимых и заменимых аминокислот. Полноценный источник белка — это тот, который содержит все девять незаменимых аминокислот для удовлетворения пищевых потребностей человека.
Полноценный белок не только содержит все незаменимые аминокислоты. кислоты, но он также содержит их в идеальной пропорции с точки зрения биологических функция.Отличные примеры включают сыворотку (источники молочных продуктов), нежирное мясо, яичные белки. и соя.
2. В среднем от 46 до 56 граммов в день
Белок должен составлять от 10 до 35% ваших ежедневных калорий, в зависимости от вашего общего состояния здоровья и уровня активности. В среднем здоровый взрослый человек должен получать 0,8–1,0 г / кг белка каждый день. Это означает, что средняя женщина весом 150 фунтов. следует стремиться к потреблению от 54 до 68 граммов белка каждый день. Также лучше употреблять постоянное количество белка в течение дня, а не за один прием пищи отказываться от него.Ваше тело любит последовательность, особенно в потреблении белка.
3. Не беспокойтесь о сочетаниях особого питания
Мы привыкли говорить, что каждый прием пищи должен быть сбалансирован между полноценными и неполными источниками белка, но это не обязательно. Согласно исследованиям, цитируемым Центрами по контролю за заболеваниями, самое важное, чтобы ваше тело получало сбалансированное питание в течение дня.
4. Белки животного происхождения являются наиболее «биодоступными»
Это означает, что белки, которые вы получаете из продуктов животного происхождения, легче всего усваиваются и используются вашим организмом.Например, 20 граммов белка из яиц обеспечивают больше белкового пунша, чем такое же количество белка из растительных источников. Это не означает, что вы не можете получать необходимый белок из неживотных источников. Это просто означает, что если вы едите белок из животных источников, вашему организму будет легче его усвоить.
5. Попробуйте не только животный белок, но и другие источники.
Другими прекрасными источниками белка являются бобовые (сушеные бобы и горох), киноа, орехи, семена и соевые продукты, такие как тофу, темпе и эдамаме.
6. Рассмотрим порошок сывороточного протеина
Если вам не нравятся другие продукты, богатые белком, протеиновый порошок отлично подойдет, особенно если вы в пути. Но будьте осторожны и не используйте протеиновый порошок в дополнение к еде, чтобы не набрать вес. Используйте его как восстанавливающий напиток после тренировки или как быструю замену еды.
Лучшие натуральные протеиновые порошки 2021 года
Часто задаваемые вопросы
Полноценный; Сыворотка; Вега; Рэйчел Мендельсон / ИнсайдерКакой натуральный протеин лучше всего подходит для набора мышечной массы?
Один и тот же лучший протеиновый порошок для наращивания мышечной массы независимо от того, натуральная ли это формула: сыворотка.
Белок растительного происхождения, безусловно, ценен и имеет свои преимущества. Но исследования показали, что растительные белки обладают «более низким анаболическим потенциалом», чем молочные (то есть, вы не можете так легко нарастить мышцы с растительным белком). Это может быть связано с низким содержанием лейцина, как упоминал ранее Беде, аминокислоты, необходимой для стимуляции восстановления мышц.
Помимо яичного белка, у вас есть два основных животного белка на выбор в виде порошка: казеин, который составляет 80% молочного белка, и сыворотка, покрывающая остальные 20%.
Исследование, проведенное в 2020 году с участием Nutrients , показало, что сыворотка значительно способствовала синтезу мышечного протеина (MPS) лучше после тренировки, чем соя или казеин — факт, с которым практически все эксперты согласны.
Но в то время как сыворотка лучше для наращивания мышечной массы, казеин имеет более низкую скорость всасывания, что делает его хорошим протеином перед сном как для восстановления, так и для предотвращения ночного голода. Казеин также можно использовать перед периодами голодания, если вам нужно оставаться сытым в течение длительного периода времени.«Я использую казеин для получения медленно усваиваемого протеина, который поддерживает запасы аминокислот до шести часов», — добавляет Беде.
Что касается белков растительного происхождения, то же исследование, проведенное в исследовании Nutrients , показало, что казеин соевого белка стимулирует МПС. Однако не все могут переносить сою, и есть некоторые споры о том, является ли обработанная форма, используемая в протеиновых порошках, наиболее здоровым вариантом для женщин. (Целые формы сои, такие как тофу и эдамаме, не являются проблемой, отмечает наш медицинский обозреватель Саманта Кассети, доктор медицинских наук.)
Большинство экспертов сходятся во мнении, что комбинация различных типов (например, гороха, коричневого риса, тыквенных семечек и т. Д.) Также хорошо работает, чтобы убедиться, что вы получаете все незаменимые аминокислоты для стимуляции MPS. Но авторы исследования Nutrients отмечают, что вам может потребоваться просто потреблять большее количество растительных белков (40 г / день или больше), чтобы достичь такого же мышечного роста, который вы получили бы от сывороточного протеина [в количестве менее 30 г / день].
Вреден ли вам натуральный протеиновый порошок?
Нет, натуральный протеиновый порошок не вреден для здоровья.Во всяком случае, полезен действительно экологически чистый протеиновый порошок без добавок и низкой обработки.
Тем не менее, Гарсия отмечает, что «натуральный» может быть маркетинговым ходом, поскольку нет четкого определения, поэтому вы должны быть усердными, чтобы убедиться, что вы покупаете действительно качественный.
При выборе того, что кажется более здоровым, также могут быть подводные камни, — объясняет Эндрюс. «Большинство людей приравнивают« естественное »к тому, что исходит прямо из земли без каких-либо манипуляций», — говорит он. «Хотя это может звучать хорошо в теории, есть много проблем с таким мышлением, поскольку Мать-Природа не всегда нас поддерживает (например.g., ядовитый болиголов, ядовитые грибы), а люди могут получить пользу от определенных видов обработки и манипуляций (например, очищенные грецкие орехи, очищенное просо, протеиновый порошок) ».
Каковы преимущества натурального протеинового порошка?
Три трех Все опрошенные нами эксперты дали разные ответы о том, что считается натуральным протеиновым порошком. Но вот то, что многие из них согласны, имеет наибольшее значение и какие свойства наиболее полезны:
- Без искусственных ингредиентов, наполнителей или раздражителей: Натуральный белок порошки не должны содержать искусственных ингредиентов синтетического происхождения.«Когда дело доходит до искусственных подсластителей (сукралоза, AceK, сахарин и т. Д.), Ароматизаторов и красителей (искусственные красители), исследования подтверждают безопасность этих ингредиентов, но многие потребители чувствительны или нетерпимы, и многие считают, что избегают их ингредиенты приводят к общему лучшему самочувствию и потенциально лучшим результатам », — объясняет Беде. (Ознакомьтесь с этим исчерпывающим списком из Центра науки в интересах общества, чтобы узнать, что все подходит.) Беде также добавляет, что отсутствие сои, глютена и молочных продуктов полезно только для людей с аллергией, непереносимостью или диетическими ограничениями — так что Хотя формулировка «без глютена / без сои / без молочных продуктов» может хорошо выглядеть на этикетке, на самом деле это относится только к людям с непереносимостью.
- Никаких тяжелых металлов: Шокирующе большое количество протеиновых порошков содержит токсичные тяжелые металлы — по некоторым оценкам, их достигает 40% из 134 порошков, представленных на рынке, хотя неясно, сколько из них — это просто следовые количества. По словам Эндрюса, сторонние лейблы для тестирования помогают «повысить шансы в пользу более эффективных мер контроля качества».
- Минимальная обработка: Имейте в виду, что протеиновый порошок по своей сути является обработанным пищевым продуктом, но чем меньше он подвергается обработке, тем более позитивным признаком является то, что компания старается не добавлять кучу наполнителей или добавок (хотя Беде указывает, что это, вероятно, не сильно меняет пищевую ценность).Эндрю говорит, что предпочитает протеин на растительной основе, «полученный из сырья с экологически устойчивых ферм». Что касается молочного животноводства, то «стремитесь к продукту, который на 100% получен от пастбищных коров», — добавляет он.
- Устойчивое развитие и этика: 40% потребителей хотят знать, что их продукты питания были произведены с использованием подхода, снижающего воздействие на окружающую среду, говорится в исследовании IFIC 2020 Health and Nutrition Survey. Эндрюс соглашается, добавляя, что когда люди ищут натуральный протеиновый порошок, они хотят знать, что продукт «предлагает некоторую этическую синергию между поддержкой личного и планетарного здоровья.«Это сложно проверить как потребителю, но вы можете проверить , является ли бренд сертифицированным B Corporation, сертифицированным Fair-Trade, сертифицированным Rainforest Alliance, Global Animal Partnership Rated или Certified Animal Welfare, одобренным AGW (A Greener World У Института благосостояния животных есть руководство, которое позволяет определить, какие заявления о маркировке являются законными, а какие — BS.
Отличаются ли природные белки от полипептидов со случайными последовательностями? Классификация природных белков и случайных белков с использованием эволюционной нейронной сети
Abstract
Являются ли существующие белки прекрасным результатом естественного отбора или это случайные последовательности, слегка отредактированные эволюцией? Этот вопрос долгое время озадачивал биохимиков, и несколько групп исследовали его, сравнивая природные последовательности белков с совершенно случайными, и пришли к противоречивым выводам.Предыдущие работы в литературе были сосредоточены на анализе первичной структуры в попытке определить возможную сигнатуру эволюционного редактирования. Напротив, в этой работе мы сравниваем набор из 762 природных белков со средней длиной 70 аминокислот и такое же количество полностью случайных белков сопоставимой длины на основе их структурных особенностей. Мы используем специальный алгоритм эволюционной нейронной сети (ENNA) , чтобы оценить, редактируются ли природные белки из случайных полипептидов, и в какой степени, с использованием 11 различных переменных, связанных со структурой ( i.е. чистый заряд, объем, площадь поверхности, катушка, альфа-спираль, бета-лист, процент катушки, процент альфа-спирали, процент бета-листа, процент вторичной структуры и гидрофобность поверхности). Алгоритм ENNA способен правильно отличать натуральные белки от случайных с точностью 94,36%. Кроме того, мы изучаем структурные особенности 32 случайных полипептидов, ошибочно классифицированных как природные, чтобы выявить какое-либо структурное сходство с природными белками. Результаты показывают, что случайные белки, неправильно классифицированные алгоритмом ENNA, демонстрируют значительное кратное сходство с частями или субдоменами существующих белков при атомном разрешении.В целом, наши результаты показывают, что природные белки в значительной степени отредактированы из случайных полипептидов, и эволюционное редактирование можно легко обнаружить, анализируя структурные особенности. Кроме того, мы также показываем, что ENNA, используя простые структурные дескрипторы, может предсказать, является ли белковая цепь естественной или случайной.
Образец цитирования: De Lucrezia D, Slanzi D, Poli I, Polticelli F, Minervini G (2012) Отличаются ли природные белки от полипептидов со случайными последовательностями? Естественный vs.Классификация случайных белков с использованием эволюционной нейронной сети. PLoS ONE 7 (5): e36634. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0036634
Редактор: Рикар В. Соле, Университет Помпеу Фабра, Испания
Поступила: 19 декабря 2011 г .; Дата принятия: 4 апреля 2012 г .; Опубликовано: 16 мая 2012 г.
Авторские права: © 2012 De Lucrezia et al. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.
Финансирование: Эта работа частично поддержана Fondazione di Venezia (Венеция, Италия) в рамках проекта DICE (Информационные комбинаторные эксперименты по дизайну). Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.
Конкурирующие интересы: Авторы заявили, что конкурирующих интересов не существует.
Введение
Вопрос о том, являются ли существующие белки прекрасным результатом естественного отбора или, скорее, представляют собой случайные сополимеры, слегка отредактированные эволюцией, в последние двадцать лет вызвал интенсивную дискуссию о его влиянии на происхождение жизни [1], макромолекулы. этиология [2], [3] и эволюция в целом [3] — [5].
С молекулярной точки зрения эволюцию белка можно рассматривать как процесс поиска и оптимизации в пространстве последовательностей для идентификации подходящих последовательностей, способных выполнять функциональные требования. Кроме того, любое биологическое требование (например, катализ, связывание, структура) следует рассматривать как многоцелевую проблему, чтобы любой функциональный белок был компромиссным решением для различных проблем, таких как функция, растворимость, стабильность и клеточная среда (например, взаимодействие с другими белками).Таким образом, существующие белки можно рассматривать как высокоспецифический продукт долгой и запутанной эволюционной истории, и, соответственно, они столь же уникальны, как и эволюционный путь, который их произвел.
Эта точка зрения была поставлена под сомнение несколькими авторами, которые подняли вопрос о том, являются ли белки уникальным продуктом эволюции или чистой случайностью и в какой степени [4]. Рациональное значение, выходящее за рамки этого аргумента, основывается на обширности пространства последовательностей, которое экспоненциально растет с длиной белка.Это пространство настолько астрономически велико, что исчерпывающий поиск и оптимизация невозможны [5], [6], и поэтому некоторая случайность кажется неизбежной в процессе эволюции. Более того, некоторые авторы выдвигают идею, что существующие белки являются простым результатом случайного процесса, продиктованного одновременным взаимодействием нескольких независимых причин, так что существующие белки можно рассматривать как просто замороженную случайность [1].
Птицын был первым, кто выступил против общепринятого мнения, что белки являются результатом направленного отбора в ходе биологической эволюции.В своей работе он предположил, что типичные трехмерные структуры глобулярных белков являются внутренними особенностями случайных последовательностей аминокислотных остатков. Таким образом, Птицын пришел к выводу, что первичные структуры белков являются «в основном примерами случайных аминокислотных последовательностей, слегка отредактированных в ходе биологической эволюции для придания им некоторого дополнительного (функционального) значения» [7] — [9]. Эта гипотеза была подтверждена Вейссом и Герцелем, которые исследовали возможные корреляционные функции в больших наборах негомологичных белковых последовательностей.Они обнаружили, что корреляция в первичных последовательностях белка является слабой и существенно не отличается от корреляции, обнаруженной в случайных суррогатах [10]. В более поздней работе два автора изучили сложность больших наборов неизбыточных белков и набора данных случайно сгенерированных суррогатов с помощью ряда различных оценщиков для измерения энтропии Шеннона и алгоритмической сложности. Их результаты показывают, что белки довольно близки к случайным последовательностям, действительно, природные белки имеют примерно 99% сложности случайных суррогатов с таким же аминокислотным составом.Эти результаты подтверждают идею о том, что первичные последовательности белков можно рассматривать как слегка отредактированные случайные строки [11]. К таким же общим выводам пришли и другие авторы, которые подошли к той же проблеме с другой точки зрения. Крукс и Бреннер попытались выявить корреляцию между вторичной структурой белка и содержанием аминокислот в первичных последовательностях. Результаты подтвердили вывод о том, что корреляции на уровне первичной последовательности были по существу неинформативными и что содержание информации о последовательности белка можно эффективно объяснить, допуская случайную модель генерации белка [12].Лавель и Пирсон исследовали, влияют ли ограничения на укладку и предпочтения вторичной структуры на аминокислотный состав и использование в белках. Авторы сравнили частоты четырех- и пяти аминокислот в наборе данных неизбыточных белков с частотами, ожидаемыми для случайных последовательностей, созданных с помощью четырех независимых моделей. Их результаты показали, что аминокислотные отрезки не оказываются существенно смещенными, действительно, первичные последовательности оказываются «при очень небольшом количестве ограничений, по большей части они кажутся случайными» [13].
Эти результаты подтверждают вывод о том, что первичные структуры существующих белков в основном представляют собой случайные аминокислотные последовательности, которые были только «отредактированы» и «уточнены» в ходе биологической эволюции для того, чтобы обрести стабильность и функцию.
Несмотря на эти результаты, другие авторы пришли к прямо противоположному выводу. Панке и его сотрудники попытались выделить тонкие отклонения существующих белковых последовательностей от чистой случайности путем отображения белковых последовательностей в одномерном пространстве путем декодирования первичных последовательностей белков с использованием химико-физических дескрипторов, таких как кулоновское взаимодействие, гидрофобное / гидрофильное взаимодействие и водородные связи [ 6].Используя эти три разных дескриптора, авторы обнаружили явные отклонения от чистой случайности. Авторы рассуждали, что эти отклонения свидетельствуют о физически обусловленном этапе эволюции. В частности, авторы считают, что эти отклонения направлены на минимизацию энергетического расстройства трехмерной структуры, что свидетельствует о явном эволюционном отпечатке пальца.
Мунтяну и его сотрудники [14] использовали звездную сеть Рэндича для преобразования первичной структуры белка в топологические индексы, которые описывают реальный белок как сеть аминокислот (узлов), соединенных пептидными связями (арками).Авторы сравнили два набора белков: набор из 1046 природных белковых цепей, полученных из CulledPDB [15], и второй набор данных с таким же размером случайных аминокислотных последовательностей. Авторы впервые разработали простую модель классификации, основанную на статистических линейных методологиях, способную эффективно классифицировать природные / случайные белки с замечательной предсказательной способностью 90,77%. Таким образом, работы Панде и Мунтяну предполагают, что существующие белки действительно значительно отличаются от случайных сополимеров, а природные последовательности действительно демонстрируют четкие эволюционные признаки.
В целом существует обширная литература, конкретно посвященная вопросу о том, существенно ли существующие белки отредактированы из случайных полипептидов или, скорее, они «представляют собой запомненные случайные последовательности», однако эти работы приходят к противоречивым выводам и не дают окончательного ответа. Несмотря на разные результаты, все эти работы имеют одну общую черту: они пытаются решить этот вопрос, исследуя первичные последовательности белков.
И наоборот, в этой работе мы расширяем и уточняем предыдущее исследование [16], сравнивая набор из 762 природных белков со средней длиной 70 аминокислот и равное количество полностью случайных белков сопоставимой длины на основе их структурных особенностей. .Дальнейшее объяснение состоит в том, что в подавляющем большинстве случаев белки выполняют свои физиологические функции благодаря своей трехмерной форме, поэтому любые возможные признаки эволюционного редактирования следует искать на уровне третичной структуры, а не на уровне первичной структуры. один. Для достижения этой цели мы использовали 11 различных переменных, связанных со структурой, для разработки алгоритма эволюционной нейронной сети (ENNA), способного правильно отличать природные белки от случайных с точностью до 94.36%. Кроме того, анализ структурных и функциональных особенностей некоторых случайных полипептидов, ошибочно классифицированных алгоритмом ENNA как естественные, выявил значительную структурную гомологию с существующими белками.
В совокупности наши результаты показывают, что природные белки в значительной степени отредактированы из случайных полипептидов, и эволюционное редактирование может быть легко обнаружено с помощью анализа структурных особенностей. Кроме того, мы также показываем, что алгоритм эволюционной нейронной сети, использующий простые структурные дескрипторы, может предсказать, является ли белковая цепочка естественной или случайной.
Результаты
Первоначально мы исследовали набор из 902 природных белков (Nat), третичная структура которых была экспериментально определена (с помощью ЯМР или рентгеновских лучей), и набор из 20494 полностью случайных последовательностей белков (Rnd), сгенерированных с использованием однородной аминокислотной частоты. распределение, не имеющее значительной гомологии с естественными. Набор данных Nat был получен из Protein Data Bank [17] и состоит из природных белков с экспериментально определенной 3D-структурой и средней длиной 70 аминокислот (в диапазоне от 55 до 95 аминокислот), сравнимой с длиной Rnd ( 70 аминокислотных длинных последовательностей).Набор данных был очищен, чтобы удалить фрагменты белка и белки, участвующие в рибосомном комплексе. Анализ набора данных Nat показал, что существует полное представление о типах складок белков, даже несмотря на то, что белки с расширенным бета-листом недостаточно представлены из-за ограничений по длине.
Одиннадцать различных переменных, связанных со структурой, были рассчитаны для обоих наборов данных: чистый заряд, объем, площадь поверхности, катушка, альфа-спираль, бета-лист, процент катушки, процент альфа-спирали, процент бета-листа, процент вторичной структуры и поверхности. гидрофобность.Переменные, связанные со структурой, были рассчитаны непосредственно из файла PDB для набора данных Nat, тогда как те же самые переменные были вычислены из моделей третичной структуры для набора данных Rnd.
Сначала мы выполнили предварительную обработку данных, чтобы удалить выбросы, которые могут повлиять на последующий анализ. Выбросы были идентифицированы как белки с одной или несколькими структурными переменными, заметно отклоняющимися от среднего значения. В нашем случае мы считали выбросом любой белок с одной или несколькими структурными переменными, попадающий в хвост оценочного распределения вероятностей (т.е. p <0,005 и p> 0,995). В нашей выборке мы обнаружили 140 природных белков и 2029 случайных белков с одной или несколькими структурными переменными, заметно отклоняющимися от расчетного среднего. Эти белки были удалены, уменьшив количество наблюдений до 18465 для набора случайных белков и до 762 для набора природных белков. Два набора данных значительно различались по размеру, причем количество случайных белков значительно превышало количество естественных; таким образом, чтобы избежать любой возможной систематической ошибки, мы провели анализ с использованием случайной выборки наблюдений, взятых из случайных белков, равных размеру набора данных Nat ( i.е. 762).
Был проведен первый исследовательский анализ данных, чтобы оценить, было ли какое-либо существенное различие в переменных, связанных со структурой, наблюдаемых в двух наборах данных. Во-первых, мы выполнили тест распределения Гаусса для каждой отдельной переменной, который привел к отклонению гипотезы гауссовости с уровнем значимости теста 0,01 для всех переменных, за исключением процента вторичной структуры и гидрофобности поверхности для естественного набора данных, а также гидрофобности поверхности и площади поверхности для набор случайных белков.Для всех переменных мы получили меры местоположения, индекс дисперсии, матрицу корреляций, кроме того, были построены ящичные диаграммы и диаграммы разброса для сравнения двух наборов данных. Статистический анализ показал, что и среднее значение, и дисперсия значительно различались для всех переменных с уровнем значимости теста 0,01, за исключением переменных катушка, процент катушки и площадь поверхности (таблица 1). Первый поразительный результат заключается в том, что в целом природные белки демонстрируют более широкое распределение по сравнению со случайными для большинства исследованных переменных (рис. 1 и 2).Эту общую особенность можно объяснить, учитывая, что случайные белки представляют собой статистические сополимеры, и поэтому их структурные особенности сосредоточены вокруг среднего значения с дисперсией, равной ожидаемой соответствующей функцией плотности вероятности. И наоборот, переменные, связанные со структурой природных белков, значительно отличаются от ожидаемых значений из-за эффекта настройки естественного отбора. Мы рассчитали диаграммы разброса для двух классов белков для каждой пары переменных (рис. 3).Центроиды диаграмм рассеяния обычно перекрываются для двух наборов данных. И наоборот, их распределение на 2D-графике заметно отличается, при этом природные белки рассредоточены более широко. Это наблюдение поддерживает идею о том, что естественная эволюция значительно улучшила структурные и химиофизические свойства белков для удовлетворения функциональных требований.
Рисунок 1. Описательная статистика структурных свойств случайных и природных белков.
Описательное сравнение природных и случайных белков с помощью: прямоугольной диаграммы распределения переменных в двух классах (вверху) и гистограммы распределения переменных с соответствующей оценкой плотности ядра (внизу).
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0036634.g001
Рисунок 2. Описательная статистика структурных свойств случайных и природных белков.
Описательное сравнение природных и случайных белков с помощью: прямоугольной диаграммы распределения переменных в двух классах (вверху) и гистограммы распределения переменных с соответствующей оценкой плотности ядра (внизу).
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0036634.g002
Рис. 3. Точечная диаграмма структурных свойств.
Перекрытие диаграмм рассеяния для двух классов белков для каждой пары переменных. Случайные белки представлены зеленым цветом, натуральные — красным.
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0036634.g003
Существенные различия структурных особенностей между двумя наборами данных побудили нас разработать метод классификации, способный отличать природные белки от случайных.В этой работе мы использовали алгоритм классификации нейронных сетей, основанный на эволюции, называемый ENNA [18], который развивает популяции нейронных сетей, в которых входными данными являются переменные, связанные со структурой, а выходными данными — класс белка (Nat или Rnd). Вкратце, ENNA генерирует первую случайную совокупность сетей с топологией нейронных сетей с двумя скрытыми слоями. Эта совокупность формально описывается как набор последовательностей с дихотомическими переменными (каждая последовательность представляет собой вектор из нулей и единиц), представляющих вход каждой сети.Каждый элемент последовательности описывает наличие или отсутствие конкретной переменной, связанной со структурой. Топология этих сетей, включающая различные вариабельные составы, была выбрана случайным образом (первое поколение сетей), и ответ каждой сети был получен с использованием структуры двух классов: естественных и случайных белков. Затем в процессе создается генетический алгоритм для развития популяции сетей в нескольких поколениях для определения точного правила классификации.Мы оценили реакцию каждой сети, получив чистую степень ошибочной классификации, с помощью 10-кратной процедуры перекрестной проверки: последовательности с меньшими значениями идентифицированы как более многообещающие решения. Затем мы применили к сетевой популяции классические генетические операторы, такие как естественный отбор, кроссовер и мутация, чтобы получить следующее поколение многообещающих последовательностей. В конце эволюционного процесса мы достигли популяции нейронных сетей с меньшими показателями ошибочной классификации.Анализ последней популяции нейронных сетей показал, что для правильной классификации двух наборов данных требуется лишь ограниченное количество переменных, связанных со структурой, а именно: объем, спираль, альфа и гидрофобность поверхности. Вероятность появления этих переменных в последней популяции была близка к 1, поэтому их можно считать надежными при правильной классификации ответа (, т.е. класс Nat-Rnd). Используя эти переменные, мы построили нейронную сеть для обработки всех данных, достигнув уровня правильной классификации 94.36%.
Анализ связанных со структурой переменных, используемый нейронной сетью, согласуется с описательными статистическими характеристиками распределений переменных. В частности, содержание альфа-спирали (рисунок 1a) и объем (рисунок 2b) следуют колоколообразному распределению в наборе данных Rnd. Напротив, две структурные особенности имеют однородное распределение в ансамбле Nat. Из этой классификации явились два важных вывода. Во-первых, можно эффективно идентифицировать два разных класса белков с высокой степенью уверенности.Во-вторых, ряд случайных белков, 32 последовательности, ошибочно отнесены к естественным. Это наблюдение побудило к углубленному исследованию структуры этих случайных белков, ошибочно классифицированных как естественные.
Анализ кратности случайных белков, неправильно классифицированных алгоритмом ENNA, показал, что случайные полипептиды могут принимать большое разнообразие конформаций, от полностью альфа до полностью бета через сложные смешанные складки. Однако наиболее характерная складка, которую мы обнаружили, была, безусловно, полностью альфа-мотивом примерно в 32% проанализированных белков.Интересно, что полное бета-фолд почти не присутствовало, составляя всего 3%. Этот результат можно объяснить, если предположить, что средней длины (70 аминокислот) случайных полипептидов недостаточно для построения полной бета-структуры. С другой стороны, можно было бы отстаивать то, что структурные требования для формирования бета-листа (такие как плоскостность, жесткость и спаривание бета-цепей далеко друг от друга вдоль аминокислотной последовательности) создают ряд ограничений, которые не могут быть выполнены в полностью случайные последовательности, как уже было предложено в предыдущем исследовании [16].
Мы также исследовали, принимают ли неправильно классифицированные случайные белки четко определенные трехмерные складки, которые показывают какое-либо сходство с естественными, путем оценки структурного сходства с помощью сервера DALI [19] (http://ekhidna.biocenter.helsinki.fi/dali_server/) .
Мы идентифицировали 29 случайных белков среди 32 ошибочно классифицированных ENNA, которые показали общее кратное сходство, если не почти равное, с частями или субдоменами природных белков. В некоторых случаях целые белки были в значительной степени похожи на известные природные белки.Среднее RMSD, полученное между целевым белком и запросом, характеризовалось низким значением, равным 3 Å. Кроме того, DALI ранжировал результаты с помощью Z-балла, который количественно определяет «значительное сходство» между двумя белками. Это значение является оценкой A) структурной гомологии и B) гомологии последовательностей, и в целом оно строго зависит от размера запрашиваемого белка. В качестве ориентира значение Z-score ниже 2 следует рассматривать как ложный результат [19].Полученные значения RMSD и Z-score, в целом хорошие, следует рассматривать как исключительные, если мы рассматриваем полностью случайную природу этих белков. Во всем неправильно классифицированном подмножестве 22 белка имеют Z-оценку больше 2; значение больше 4 было обнаружено для белков A00927 и A00084. Белок A00927 характеризуется самым высоким ассоциированным Z-баллом, равным 4,4. Белок представляет собой большой антипараллельный бета-лист, структурно связанный с белком-ингибитором урацил-ДНК-гликозилазы (код PDB 1UUG, цепь B), с которым он имеет 9% идентичность последовательности.Суперпозиция (рис. 4a) показывает высокую степень структурной гомологии на центральном бета-листе, охватывающем аминокислоты (W38-R68 случайного белка и I41-L84 природного белка), хорошая уверенность была обнаружена также для короткой альфа-спирали. присутствует в модели и в природном белке по сравнению с аминокислотами (F16-L21 случайного белка и N3-G13 природного) (рис. 4b). Из-за разнообразия аминокислотных последовательностей разумно предположить, что синтетический белок A00927 не проявляет ингибирующей активности.Аналогичные результаты были получены для белка A00084 (фиг. 5). Модель, по-видимому, структурно родственна эндонуклеазе сплайсинга Pyrobaculum aerophilum (код PDB 2ZYZ, цепь A) (Z-оценка 4,3 и 5% идентичности последовательностей). Также в этом случае DALI смог выявить значительное структурное сходство. В целом мы можем утверждать, что самые большие различия, наблюдаемые между нашими моделями и природными белками, выбранными DALI, могут быть связаны с относительно короткой длиной изученных синтетических случайных полипептидов.Что касается белка A00927, различная аминокислотная последовательность не позволяет сделать вывод о том, что белок A00084 обладает какой-либо эндонуклеазной активностью. Для прояснения этого аспекта необходимы дальнейшие исследования.
Рисунок 4. Наложение модели A00927 и 1UUG.
Схематическое изображение суперпозиции модели A00927 (голубой) и белка-ингибитора урацил-ДНК-гликозилазы (красный) (PDB код 1UUG, цепь B). а) вид спереди, б) вид сзади.
https: // doi.org / 10.1371 / journal.pone.0036634.g004
Рисунок 5. Наложение моделей A00084 и 2ZYZ.
Схематическое изображение суперпозиции модели A00084 (оранжевый) и эндонуклеазы сплайсинга Pyrobaculum aerophilum (светло-голубой) (код PDB 2ZYZ, цепь A). а) вид спереди, б) вид сверху.
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0036634.g005
Чтобы подтвердить эти результаты, мы также проверили, что случайные белки, правильно классифицированные как неприродные, не показали какого-либо значительного структурного сходства с природными.Мы проанализировали 32 случайных белка, правильно классифицированных как неприродные, и проанализировали их структурные особенности, используя ту же процедуру, что и для ошибочно классифицированного подмножества. Правильно классифицированные случайные белки демонстрируют в меньшей степени складки, аналогичные естественным белкам, со средним Z-баллом 1,7, значительно отличающимся от среднего Z-балла случайных белков, ошибочно классифицированных как естественные (таблица 2).
В совокупности эти результаты показывают, что наш алгоритм способен эффективно отличать случайный белок от природного и что случайные белки, ошибочно классифицированные как естественные алгоритмом ENNA, демонстрируют структурные особенности, поразительно похожие на природные белки.
Обсуждение
Являются ли существующие белки прекрасным результатом естественного отбора или это случайные последовательности, слегка измененные эволюцией? Мы впервые решаем этот вопрос, сравнивая набор из 762 природных белков и такое же количество полностью случайных белков на основе их структурных особенностей. Первые поразительные результаты заключаются в том, что случайные белки действительно обладают структурными особенностями, сопоставимыми со структурными особенностями природных белков. Однако статистические показатели, такие как среднее значение и дисперсия, этих структурно связанных переменных значительно отличаются от показателей естественных полипептидов.В частности, случайные белки имеют более узкое распределение по сравнению с естественными. Это можно рассматривать как общую особенность статистических аминокислотных полимеров, и это можно объяснить, учитывая, что случайные белки представляют собой статистические сополимеры, и поэтому их структурные особенности сосредоточены вокруг среднего значения с дисперсией, равной ожидаемой соответствующей функцией плотности вероятности. И наоборот, природные белки демонстрируют разные средние значения и значения дисперсии, причем последнее обычно шире, чем у случайных белков, из-за давления отбора, которое сформировало структурные особенности природного белка, что приводит к отклонению от ожидаемых значений, типичных для статистических сополимеров.Это наблюдение поддерживает идею о том, что естественная эволюция значительно улучшила структурные и химиофизические свойства белков для удовлетворения структурных / функциональных требований. В этом отношении существующие белки не могут рассматриваться как простые отредактированные случайные полипептиды, скорее они явно демонстрируют сигнатуру селективного давления.
Различия настолько заметны, что мы смогли построить алгоритм классификации, который эффективно отличает природные белки от случайных с точностью до 94.36%. Кроме того, случайные белки, ошибочно классифицируемые как природные, характеризуются структурным сходством с природными белками. В частности, ошибочно классифицированные случайные белки демонстрируют значительное сходство кратности с частями или субдоменами существующих белков при атомном разрешении.
Эти результаты подтверждают идею о том, что случайные полипептиды действительно обладают внутренними структурными особенностями, которые делают их особенно подходящими для естественного отбора. В частности, элементы вторичной структуры и четко определенные складки легко обнаруживаются среди полностью случайных белков.Эти внутренние структурные характеристики затем систематически настраиваются и формируются в результате эволюционной оптимизации. Этот сценарий согласуется с экспериментальными результатами, которые показывают, что компактные и термодинамически стабильные белки могут быть легко обнаружены при скрининге небольших библиотек полностью случайных последовательностей с помощью фагового дисплея [20], а функциональные белки могут быть отобраны in vitro [21], [22] или in vivo. [23] из библиотек случайных последовательностей за относительно небольшое количество эволюционных циклов. Аналогичный сценарий был предложен и для других биополимеров, таких как одноцепочечная РНК [24], [25].
Наши результаты предполагают, что случайные белки значительно отличаются от существующих, но они демонстрируют присущий им конформационный порядок, который происходит от химико-физических ограничений, а не от естественного отбора. Этот внутренний порядок представляет собой «бесплатный билет» для запуска процесса адаптации к конкретным функциям и средам.
Материалы и методы
Генерация случайной последовательности белка
Случайные последовательности, использованные в этом исследовании, были сгенерированы с использованием алгоритма RandomBlast, описанного в другом месте [26].Алгоритм RandomBlast состоит из двух основных модулей: модуля генерации псевдослучайной последовательности и модуля программного интерфейса Blast. Первый модуль использует алгоритм генерации псевдослучайных чисел Mersenne Twister 1973 [27] для генерации псевдослучайных чисел от 0 до 19. Каждой аминокислоте присваивается фиксированный номер, и отдельные аминокислоты затем объединяются для достижения длины последовательности В работе использовано 70 аминокислот. Каждая сгенерированная последовательность затем вводится во второй модуль RandomBlast, интерфейс к программе Blast blastall, которая вызывает следующую команду:
blastall -m 8 -p blastp -d database -b 1;
, где база данных в нашем случае означает базу данных NR [28], [29], а параметры –m 8 и –b 1 указывают формат выравнивания (табличная форма) и количество возвращаемых последовательностей (только первое совпадение ), соответственно.В нашем случае мы считаем действительными только те белковые последовательности, которые не обнаруживают значительного сходства с каким-либо природным белком, присутствующим в базе данных. Другими словами, в отличие от обычного использования Blast, Randomblast считает допустимыми только полностью случайные последовательности. Длина последовательности 70 аминокислот была выбрана как хороший компромисс между вычислительными требованиями и научными исследованиями.
In silico Прогнозирование случайной структуры белков и анализ свёртки
Трехмерные модельные структуры случайных белков были предсказаны с помощью Rosetta Abinitio, программы ab initio для предсказания структуры белков, основанной на предположении, что в полипептидной цепи локальные взаимодействия искажают конформацию фрагментов последовательности, в то время как глобальные взаимодействия определяют трехмерную структуру. с минимальной энергией [30].Для каждой последовательности было предсказано 20 000 ловушек. Ловушки были сгруппированы с помощью интегрированного модуля кластеризации Rosetta. Учитывалась только первая модель, предложенная для каждой последовательности. Подробный анализ кратности был проведен только для 32 белков, ошибочно классифицированных ENNA. Использовался поисковый веб-сервер в базе данных структуры белков DALI [31]. Выходные данные DALI характеризуются длинным списком предполагаемых результатов, ранжированных по RMSD и Z-баллу. Учитывался только лучший кандидат, получивший оценку по Z-баллу.
Статистический анализ данных
Статистический анализ проводился с использованием бесплатной программной среды R-project для статистических вычислений и графики (www.r-project.org), версия R 2.10.1 GUI 1.31 Leopard build 32-bit. Мы провели исследовательский анализ с использованием стандартного пакета stats . Мы проверили предположение гауссовости для переменных, вычислив тест Шапиро. Мы сравнили среднее значение и дисперсию каждой переменной распределения в двух классах белков, используя непараметрические тесты, а именно тест Вилкоксона для среднего и тест Флиннера-Киллена для дисперсии.
Эволюционный алгоритм нейронной сети
ENNA создается в среде R путем объединения функций пакета RWeka [32], версия 0.4–1, и пакета genalg , версия 0.1.1. В частности, мы сгенерировали первую случайную популяцию сетей с топологией нейронных сетей с двумя скрытыми слоями, используя функцию make_Weka_classifier [32], фиксирующую функцию интерфейса MultilayerPerceptron. Узлы в сети являются сигмовидными, а скорость обучения для обновлений параметров была зафиксирована на 0.3. Популяция формально описывалась как набор последовательностей с дихотомическими переменными (каждая последовательность представляет собой вектор из нулей и единиц), представляющих вход каждой сети. Каждый элемент последовательности описывает присутствие или отсутствие определенного структурного компонента белка с точки зрения переменных, рассматриваемых в анализе. Топология этих сетей, включающая различные вариабельные составы, была выбрана случайным образом (первое поколение сетей), и ответ каждой сети был получен с использованием структуры двух классов: естественных и случайных белков.Затем мы построили генетический алгоритм, используя функцию rbga.bin {genalg}, чтобы развить популяцию сетей в нескольких поколениях, чтобы определить точное правило классификации. Мы оценили реакцию каждой сети, получив чистую степень ошибочной классификации, с помощью 10-кратной процедуры перекрестной проверки: последовательности с меньшими значениями были определены как более многообещающие решения. Затем мы применили к сетевой популяции классические генетические операторы, такие как естественный отбор, кроссовер и мутация, чтобы получить следующее поколение многообещающих последовательностей.В частности, мы приняли метод выбора колеса рулетки, в котором вероятность того, что каждая последовательность (представляющая конкретную топологию нейронной сети) будет выбрана, пропорциональна ее оценке пригодности, а именно ее степени ошибочной классификации. Следующая популяция была получена путем применения метода одноточечного кроссовера и оператора мутации. В частности, метод кроссовера использовался таким образом, что точка обмена была случайным образом установлена в двух отдельных последовательностях. Затем был применен оператор мутации, изменяющий каждый элемент последовательности с вероятностью, равной 0.01. Каждая популяция состояла из 30 последовательностей, эволюционирующих в течение 10 поколений.
Благодарности
Авторы хотели бы поблагодарить Пьера Луиджи Луизи за вдохновение для этой работы, Маттео Борротти, Алессандро Филизетти, Микеле Форлен и Эрика Шультеса за плодотворное обсуждение.
Вклад авторов
Задумал и спроектировал эксперименты: DDL GM. Проведены эксперименты: DDL DS GM. Проанализированы данные: DS IP FP. Написал статью: DDL GM.
Ссылки
- 1.Луизи П.Л. (2003) Случайность и детерминизм. Философские труды Лондонского королевского общества. Серия математических физико-технических наук 361: 1141–1147.
- 2. Кьярабелли С., Де Лукреция Д. (2007) Миры пребиотиков и никогда не рожденных белков. Истоки жизни и эволюция биосфер 37: 357–361.
- 3. Кауфман С.А. (1992) Прикладная молекулярная эволюция. Дж. Теор Биол 157: 1–7.
- 4. Джейкоб М. (1969) О симметрии и функции биологических систем.В: Энгстрем А., Строндберг Б., редакторы. Wiley Interscience, Нью-Йорк. С. 15–17.
- 5. Эйген М (1992) Шаги к жизни. Оксфорд, Англия: Издательство Оксфордского университета.
- 6. Панде В.С., Гросберг А.Ю., Танака Т. (1994) Неслучайность в белковых последовательностях — свидетельство физически обусловленной стадии эволюции. Слушания Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки 91: 12972–12975.
- 7. Птицын О.Б. (1984) Белок как отредактированный статистический сополимер.Молекулярная биология 18: 574–590.
- 8. Птицын О.Б. (1985) Случайные последовательности и сворачивание белков. Theochem-Journal of Molecular Structure 24: 45–65.
- 9. Птицын О.Б., Волькенштейн М.В. (1986) Белковые структуры и нейтральная теория эволюции. Журнал биомолекулярной структуры и динамики 4: 137–156.
- 10. Weiss O, Herzel H (1998) Корреляции в белковых последовательностях и кодах свойств. Журнал теоретической биологии 190: 341–353.
- 11. Weiss O, Jimenez-Montano MA, Herzel H (2000) Информационное содержание белковых последовательностей. Журнал теоретической биологии 206: 379–386.
- 12. Crooks GE, Wolfe J, Brenner SE (2004) Измерения корреляций между последовательностью белка и структурой. Функция структуры белков и биоинформатика 57: 804–810.
- 13. Lavelle DT, Pearson WR (2010) В глобальном масштабе несвязанные белковые последовательности кажутся случайными. Биоинформатика 26: 310–318.
- 14.Мунтяну Ч. Р., Гонсалес-Диас Х., Борхес Ф., де Магальяес А. Л. (2008) Модели естественной / случайной классификации белков, основанные на топологических индексах звездообразной сети. Журнал теоретической биологии 254: 775–783.
- 15. Ван Г.Л., Данбрак Р.Л. (2003) РЫБЫ: сервер отбора белковой последовательности. Биоинформатика 19: 1589–1591.
- 16. Минервини Дж., Евангелиста Дж., Вилланова Л., Сланци Д., Де Лукреция Д. и др. (2009) Прогнозирование структуры массивных неприродных белков с использованием сеточных технологий.БМС Биоинформатика 10:
- 17. Берман Х.М., Вестбрук Дж., Фенг З., Гиллиланд Дж., Бха Т.Н. и др. (2000) Банк данных о белках. Исследование нуклеиновых кислот 28: 235–242.
- 18. Поли I, Сланци Д., Вилланова Л., Де Лукреция Д., Минервини Дж. И др. (1991) Идентификация структуры неприродного белка. В: Ingrassia S, Rocci R, редакторы. Катания. Клеуп. Катания. С. 597–600.
- 19. Holm L, Kaariainen S, Rosenstrom P, Schenkel A (2008) Поиск в базах данных структуры белков с помощью DaliLite v.3. Биоинформатика 24: 2780–2781.
- 20. Кьярабелли С., Фрайблоед Дж. В., Де Лукреция Д., Томас Р. М., Стано П. и др. (2006) Исследование полностью случайных биопоследовательностей de novo. Часть II. О частоте сворачивания в полностью случайной библиотеке белков de novo, полученных с помощью фагового дисплея. Химия и биоразнообразие 3: 840–859.
- 21. Keefe AD, Szostak JW (2001) Функциональные белки из библиотеки случайных последовательностей. Природа 410: 715–718.
- 22. Hayashi Y, Sakata H, Makino Y, Urabe I, Yomo T (2003) Может ли произвольная последовательность развиваться в сторону приобретения биологической функции? Журнал молекулярной эволюции 56: 162–168.
- 23. Фишер М.А., МакКинли К.Л., Брэдли Л.Х., Виола С.Р., Хехт М.Х. (2011) Разработанные De Novo белки из библиотеки искусственных последовательностей функционируют в Escherichia Coli и обеспечивают рост клеток. Plos One 6:
- 24. Schultes EA, Hraber PT, LaBean TH (1999) Оценка вклада отбора и самоорганизации во вторичную структуру РНК. Журнал молекулярной эволюции 49: 76–83.
- 25. Schultes EA, Spasic A, Mohanty U, Bartel DP (2005) Компактный и упорядоченный коллапс случайно сгенерированных последовательностей РНК.Структурная и молекулярная биология природы 12: 1130–1136.
- 26. Evangelista G, Minervini G, Luisi PL, Polticelli F (2007) Randomblast инструмент для генерации случайных последовательностей «Never Born Protein». Биоалгоритмы и медицинские системы 3: 27–31.
- 27. Matsumoto M, Nishimura T (1998) Mersenne Twister: генератор псевдослучайных чисел с равным распределением по 623 измерениям. Транзакции ACM по моделированию и компьютерному моделированию. С. 3–30.
- 28. Прюитт К.Д., Татусова Т., Маглотт Д.Р. (2005) Справочная последовательность NCBI (RefSeq): тщательно подобранная база данных неизбыточных последовательностей геномов, транскриптов и белков.Исследование нуклеиновых кислот 33: D501 – D504.
- 29. Прюитт К.Д., Татусова Т., Маглотт Д.Р. (2007) Справочные последовательности NCBI (RefSeq): тщательно подобранная база данных неизбыточных последовательностей геномов, транскриптов и белков. Исследование нуклеиновых кислот 35: D61 – D65.
- 30. Rohl CA, Strauss CEM, Misura KMS, Baker D (2004) Прогнозирование структуры белка с использованием розетки. Численные компьютерные методы, Pt D 383: 66− +.
- 31. Холм Л., Розенстром П. (2010) Сервер Дали: сохранение карт в 3D.Исследование нуклеиновых кислот 38: W545 – W549.
- 32. Hornik K, Buchta C, Zeileis A (2009) Машинное обучение с открытым исходным кодом: R встречает Weka. Вычислительная статистика 24: 225–232.
Удивительные, суперсладкие натуральные белки — O’Reilly
Многие из нас сладкоежки и жаждут сладкого в течение дня, например, шоколада, конфет, помадки, мороженого — что угодно. Некоторые из нас потребляют немного больше рекомендованного количества, потому что иногда сладкая пища просто улучшает самочувствие.
Сахароза — основной углевод, который потребляется во всех формах обработанных пищевых продуктов, таких как кондитерские изделия, молочные продукты или безалкогольные напитки. Пищевая компания может добавлять мед (40% фруктозы и 35% глюкозы), финиковый сахар (80% сахарозы), рисовый сироп (100% глюкоза), кукурузный сироп (98% глюкозы), кокосовый сахар (70–80% глюкозы). , или тростниковый сахар (сахароза). Но это просто сахар в разных формах.
Учись быстрее. Копай глубже.Смотрите дальше.
Таким образом, многие обработанные пищевые продукты содержат свободный сахар, который представляет собой концентрированную форму сахара. Проблема со свободными сахарами заключается в том, что они не подвергаются строгому перевариванию, потому что они уже высвобождаются или извлекаются из своей первоначальной оболочки (например, растительной клетчатки). Свободный сахар устремляется в тонкий кишечник, где происходит метаболизм сахара. Если сахар — сахароза, он подвергается гидролизу до глюкозы и фруктозы. Высвобожденные глюкоза и фруктоза проходят через печеночную портальную систему (которая содержит вены и их притоки из желудочно-кишечного тракта в прямую кишку), попадают в кровоток и проходят через печень для дополнительной обработки; фруктоза перерабатывается в глюкозоподобные соединения для производства АТФ (молекулы энергии), в то время как глюкоза служит субстратом для цикла Кребса (клеточного дыхания) для производства АТФ.Избыток глюкозы превращается в гликоген для длительного хранения в печени. Если гликоген быстро накапливается из-за потребления избыточной сладкой пищи, он может подвергнуться метаболическому процессу, который превращает гликоген в жир или холестерин ЛПНП (плохой холестерин).
Есть способ перестараться? Вместо того, чтобы избегать или регулировать потребление, многие люди пытаются ограничить потребление сахара с помощью искусственных подсластителей — заменителей сахара, таких как сахарин, аспартам и спленда (сукралоза), которые по вкусу напоминают сахар, но содержат нулевые или мало калорий.
Аспартам, самый популярный синтетический подсластитель, производится путем объединения двух аминокислот: аспарагиновой кислоты и фенилаланина. Но по этим компонентам вы не узнаете, что аспартам в 200 раз слаще сахара. Фенилаланин горький на вкус, а аспарагиновая кислота — безвкусный. Химическая комбинация модифицирует фенилаланин, что приводит к ощущению сладкого вкуса. Более крупные соединения могут быть образованы из двух простых молекул с разными свойствами по сравнению с их несвязанными компонентами. Хотя аспартам состоит из аминокислот, это не белок, а дипептид, состоящий из двух аминокислот.
Аспартам и другие синтетические подсластители одобрены Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов как безопасные для употребления. Многочисленные исследования также не обнаружили корреляции между потреблением аспартама и опухолями мозга, диабетом, судорогами и поведенческими расстройствами в детском возрасте. Более 200 научных исследований подтвердили, что аспартам является безопасным заменителем сахара. Помимо этого, Американская медицинская ассоциация, Американская диетическая ассоциация, Американская диабетическая ассоциация, Всемирная организация здравоохранения, Европейская комиссия и органы по регулированию пищевых продуктов более 100 стран одобрили аспартам в качестве безопасного заменителя сахара.
Среди очень положительных результатов исследований ученые также обнаружили тревожные побочные эффекты. Например, Джон Олни, известный психиатр и невропатолог Медицинской школы Вашингтонского университета, и Ричард Вуртман, заслуженный профессор нейрофармакологии Массачусетского технологического института, выявили связь между аспартамом и изменением химического состава мозга, которое может привести к опухолям мозга. и судороги. Исследование 2014 года, проведенное учеными из Университета Огайо, прочно увязало сердечно-сосудистые заболевания с потреблением диетических напитков у женщин в постменопаузе.
Что может быть причиной этих неблагоприятных эффектов искусственных подсластителей? Критики предполагают, что метильная группа (CH 3 ), присоединенная к фенилаланиновой аминокислоте в аспартаме, нестабильна при температуре 30 o ° C и выделяет метанол (CH 3 OH), который токсичен и может вызывать слепоту. Избыток метанола в крови может попасть в печень, а затем преобразоваться в формальдегид (CH 2 O), известный канцероген. Банка диетической газировки объемом 12 унций содержит 180–200 миллиграммов (около 4–5 пакетов) аспартама, что составляет около 90 мг фенилаланина, 72 мг аспарагиновой кислоты и 10–20 мг метанола.
Среди всех этих смешанных отзывов об искусственных подсластителях и сахарозе есть ли альтернативные натуральные подсластители, которые могли бы быть безопасными для нашего здоровья и намного более сладкими, чем синтетические подсластители?
Да, есть кое-что новое, о чем большинство не знает: сладкие протеины. Вы можете подумать, что белки не считаются сладкими. Когда мы слышим слово «белки», мы обычно относим его к продуктам животного происхождения, таким как мясо, молоко или сыр. Однако сладкие белки в природе встречаются реже.Их производят несколько тропических растений — все они происходят из тропических лесов Африки и Азии. Один из них коммерчески доступен (тауматин) и одобрен FDA для специального использования для модификации и улучшения вкусовых качеств (номер FEMA GRAS 3732, «GRAS» означает «общепризнанный безопасный»). Другие выделены для будущих рынков. В таблице 1-1 описаны исходные растения, их географическое распространение и химическое название сладких белков, полученных из них.
Тропические растения и географическое распространение | Сладкий протеин |
|---|---|
Dioscoreophyllum cumminsii ; Дильс, Западная Африка | Монеллин |
Pentadiplandra brazzeana ; Байон, Западная Африка | Brazzein |
Capparis masakai ; Левль, Китай | Мабинлин |
Thaumatococcus danielli ; Бент, Западная Африка | Тауматин |
Curculingo latifolia ; Малайзия | Куркулин |
Richadella dulcifica ; Западная Африка | Миракулин (модификатор сладкого вкуса) |
Pentadiplandra brazzeana ; Байон, Западная Африка | Пентадин |
Сладкие белки очень сладкие.Большинство из них в 100 или даже 1000 раз слаще сахарозы — простейшего сахара. Эти сладкие белки могут быть особенно полезны для людей, склонных к ожирению и диабету, а также для тех из нас, кто потребляет высококалорийные напитки и продукты на основе сахара. Стоит отметить, что уровень ожирения среди детей в возрасте 6–11 лет увеличился с 11,3% в 1988–1994 годах до 17,5% в 2011–2014 годах, а по состоянию на 2014 год диабетом страдает 9,3% населения США. Сладкие белки могут использоваться в качестве подсластителей в обычных продуктах питания, не вызывая отрицательных метаболических эффектов, которые вызывает сахар.
Слаще шоколада?
Существует семь известных сладких белков (см. Таблицу 1-1 и Рисунок 1-1), многие из которых настолько сладкие, что лишь очень небольшое их количество будет иметь такой же вкус, как, скажем, кусок шоколада. Основное преимущество заключается в том, что они содержат незначительное количество дополнительных калорий и не имеют известных отрицательных метаболических эффектов при том же уровне удовлетворения.
Что это за сладкие белки и почему они сладкие? Давайте посмотрим на три из них: бразцеин, тауматин и монеллин.
Из всех известных сладких белков бразцеин является наиболее многообещающим, поскольку он имеет вкус сахара и сохраняет свою структуру в широком диапазоне температур и различных уровней pH. Браззейн происходит из плетистой ягоды, произрастающей в странах Западной Африки, таких как Ангола, Габон, Конго и Нигерия. Это самый маленький из белков со сладким вкусом, он в 500–3000 раз слаще сахарозы (при равном весе). Его пока нет в магазинах, но он будет продаваться как заменитель сахара под названием CweetTM, если FDA признает его безопасным для употребления.Кроме того, разрабатывается генетически модифицированная кукуруза, предназначенная для производства этого белка. Эта кукуруза будет производить некалорийную сладкую муку для диетических и диабетических рынков.
Рисунок 1-1. Сравнение уровней сладости семи известных сладких белков со сладостью сахарозы (здесь произвольно установлено значение 1 для сравнения).Рисунок 1-2. Химическая структура бразцеина (также называемая ленточной диаграммой), мономерного белка (54 аминокислоты), показывающая положения аминокислот, которые отвечают за сладость белка.Цветовой код: красный, усиленная сладость; светло-голубой, умеренно пониженная сладость; темно-синий, сильно уменьшенная сладость; темно-серый, слабая сладость. (Воспроизведено с разрешения доктора Джона Л. Маркли, Университет Висконсин-Мэдисон)
Тауматин (рис. 1-3) — еще один сладкий белок, который был обнаружен в 1972 году и происходит из тропического растения, произрастающего в Западной Африке. Этот белок в 1000 раз слаще сахарозы. Тауматин имеет обширные дисульфидные сшивки, что делает его особенно стабильным при высоких температурах.Это свойство особенно важно, если тауматин является частью блюда, требующего сильного нагрева, например, при запекании, запекании, гриле и жарке.
Рисунок 1-3. Химическая структура белка-мономера тауматина (207 аминокислот). Кредит: общественное достояние.Тауматин официально признан в качестве подсластителя в Европе и Японии. В США, где он продается под названием Talin, он считается безопасным. Ассоциация производителей ароматизаторов и экстрактов США (FEMA) присвоила ему статус GRAS (GRAS означает «общепризнанный как безопасный») для использования в качестве усилителя вкуса в жевательной резинке и освежителях дыхания, а также для общего применения во всех пищевых продуктах. .В Европейском Союзе он одобрен для использования в кондитерских изделиях и жевательной резинке. В Японии тауматин используется в качестве усилителя вкуса в большинстве предприятий пищевой промышленности и производства напитков.
Исследования на животных показали, что тауматин не влияет на уровень глюкозы в крови или массу тела. Однако для подтверждения этих результатов необходимы дополнительные исследования. Тауматин также обещает улучшить здоровье полости рта, особенно кариеса. Natural Health Organics, австралийская травяная компания (Новый Южный Уэльс), продает зубную пасту с тауматином в качестве сладкого ингредиента.
Монеллин, еще один белок, имеющий сладкий вкус, был обнаружен в 1969 году (первый обнаруженный сладкий белок) в плодах интуитивной прозорливости, произрастающих в странах Западной Африки. Центр химических чувств Monell в Филадельфии определил, что это сладкий белок, а не углевод. Хотя монеллин был открыт в 1969 году, он не получил одобрения в пищевой промышленности США, тогда как Япония одобрила его в качестве пищевой добавки.
Рисунок 1-4. Химическая структура монеллина.Гетеродимер, состоящий из цепи A (45 аминокислот) и цепи B (50 аминокислот). Всеобщее достояние. Предоставлено Джавахаром Сваминатаном и сотрудниками MSD Европейского института биоинформатики. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:PDB_1mnl_EBI.jpg и любезно предоставлено http://www.ebi.ac.uk/.| Белок | Фирменное наименование | Относительная сладость | использует |
|---|---|---|---|
Тауматин | Талин (США) | 1,000 x | Одобрен в качестве подсластителя в Европе и Японии, но в США он считается безопасным для использования только в жевательной резинке, освежителях дыхания и в качестве ароматизатора. Не одобрен в качестве подсластителя в США и Европе. |
| Монеллин | 2,000 x | Он одобрен как пищевая добавка и подсластитель в Японии. Используется как столовый подсластитель. Крупномасштабное производство монеллина было проблемой из-за его чувствительности к теплу и pH. | |
| Brazzein | Cweet (ожидает разрешения регулирующих органов с 2008 г.) | 3,000 x | ProdiGene (дочерняя компания Pioneer hybrid, Inc.), компания генной инженерии из Техаса, разрабатывает подслащенную кукурузную муку для диабетиков и диетических продуктов. Natur Research Ingredients, Inc. в Калифорнии пытается производить и продавать бразцеин в качестве подсластителя для диетических и диабетических средств под торговым названием Cweet. Компания еще не получила одобрения FDA. |
Что делает белки сладкими?
Изучая химические структуры семи известных сладких белков, ученые обнаружили, что все они имеют большое количество бета-цепей (см. Рисунки 1-2, 1-3 и 1-4).Помимо этого наблюдения, ученые не смогли определить «сладкую» часть, которая была бы общей для всех них. Вместо этого кажется, что каждый белок сладок по разной причине.
Например, исследования белка бразцеина, проведенные Ассади-Портером и его командой из Университета Висконсин-Мэдисон, показали, что когда некоторые аминокислоты удаляются из его химической структуры, он теряет свою сладость, что указывает на то, что эти аминокислоты необходимы для усиление сладости за счет связывания с рецепторами сладкого вкуса на нашем языке.
Недавнее исследование монеллина японским ученым Масанори Кохмура и его командой показало, что сладкий вкус монеллина обусловлен — по крайней мере частично — аминокислотой, называемой аспарагиновой кислотой (Asp 57 ), которая предназначена для ионного взаимодействия с вкусовые рецепторы на поверхности наших языков.
Ученые только начинают разгадывать загадки этих сладких белков и того, как они вызывают сладость на наших языках. Все эти исследования обещают помочь нам понять, почему мы жаждем сладких веществ и почему одни люди хотят сахара больше, чем другие.Потребительский спрос приведет к появлению новых типов продуктов, которые не содержат столько сахара, что в конечном итоге поможет людям сократить его потребление. Следовательно, сладкие белки могут сыграть решающую роль как в исследованиях продуктов питания, так и в исследованиях вкусовых качеств в будущем. А поскольку было показано, что слишком много сахара вредно для здоровья, они могут быть жизнеспособной заменой сахара в продуктах питания. Но, можно сказать, мы только что узнали о существовании сладких белков; как приятно будет попробовать диетическое мороженое с добавлением бразцеина или монеллина.Да, вы правы. Разнообразие — это изюминка жизни, а инновации, направленные на уменьшение количества сахара в пище при сохранении целостности продукта, являются абсолютной необходимостью для хорошего здоровья. Вы можете съесть свой торт и съесть его!
Избранные ссылки
- Ассади-Портер, Фариба М., Дэвид Дж. Асети и Джон Л. Маркли. 2000. «Участки, определяющие сладость бразцеина, небольшого, термостабильного, сладкого белка». Arch Biochem Biophys. 376, нет. 2: 259–65. https: // goo.gl / QSXoyB .
- Bahndorf, D. & Udo Kienle. 2004. Мировой рынок сахара и подсластителей. Международная ассоциация исследований стевии, 17 апреля. https://goo.gl/q6y5ox .
- Flatt, J.P. 1970. «Превращение углеводов в жир в жировой ткани: энергоемкий и, следовательно, самоограничивающийся процесс». J. Lip. Res. 11: 131-143. https://goo.gl/9PBhLA .
- Хайата, Варид, Ахмад Камри и Раша Альсале. 2016. «Тауматин похож на воду в ответе на уровень глюкозы в крови у крыс Wistar.” Int. J. Acad. Sci. Res. 4 (2): 36–42. www.ijasrjournal.org .
- Кохмура, Масанори, Тошими Мизукоши, Норики Нио, Эй-ичиро Судзуки и Ясуо Ариёси. 2002. Взаимосвязь структуры и вкуса сладкого протеина монеллина. Pure Appl. Chem. 74, вып. 7: 1235–1242.
- Линдли, Майкл. 2012. «Натуральные высокоэффективные подсластители». В подсластители и заменители сахара в пищевых технологиях, второе издание. Ред. Д-р Кей О’Доннелл и д-р.Малкольм У. Кирсли. Оксфорд: Уайли-Блэквелл.
- Национальная академия наук. Подсластители: проблемы и неопределенности . 1975 г. Вашингтон, округ Колумбия. https://goo.gl/Dedi51 .
- Национальный центр статистики здравоохранения. Health, США, 2004 г .: Со сборником тенденций в области здоровья американцев . 2004. Hyattsville, MD. По состоянию на 8 июля 2011 г. https://www.cdc.gov/nchs/data/hus/2015/059.pdf.
- Национальный центр обмена информацией по диабету.По состоянию на 8 июля 2011 г. www.diabetes.niddk.nih.gov .
- Пажей, Патрис. 2008. «Химия со вкусом». ChemMatters 26, вып. 4: 4–6.
- Вьяс, Анкур, Линда Рубинштейн, Дженнифер Робинсон, Ребекка А. Сегин, Мара З.