OLBALTUMVIELAS

organiski lielmolekulāri savienojumi, kas veidoti no aminoskābēm. Olbaltumvielas molekulā aminoskābju skaits ir ļoti dažāds, vidēji apmēram 1000. Kvantitatīvā ziņā olbaltumvielas veido organisma organisko vielu lielāko daļu un ir visdaudzveidīgākā dzīvo organismu sastāvdaļa. Pazīstami vairāki tūkstoši dažādu olbaltumvielu. Tām raksturīgs liels specifiskums - katrai sugai ir atšķirīgas olbaltumvielas, individuālas to kombinācijas.

Olbaltumvielas realizē ļoti dažādas fizioloģiskas funkcijas, no kurām svarīgākā ir katalītiskā funkcija. To veic katalītiskās olbaltumvielas - fermenti jeb enzīmi. Turklāt olbaltumvielas pilda balstfunkciju un aizsargfunkciju, jo tās ir skrimšļu, kaulaudu un ādas pamatsubstance. Olbaltumvielas producē arī mehānisko enerģiju (muskuļu olbaltumvielas). Olbaltumvielas ir būtiska absolūti visu audu sastāvdaļa. Šķīstošās olbaltumvielas uztur organismā noteiktu onkotisko jeb koloīdosmotisko spiedienu, tās ir gan specifiskās, gan nespecifiskās antivielas pret patogēniem mikroorganismiem un to produktiem; olbaltumvielas ir arī hormonālas funkcijas organismā noritošo procesu realizācijā.

Daudzām olbaltumvielām ir transportfunkcija (hemoglobīnam u.c). Olbaltumvielām raksturīga liela jutība un vienlaikus arī stabilitāte - jau neliela karsēšana vai vides reakcijas novirze maina to fizikālās un ķīmiskās īpašības, kā arī ietekmē bioloģiskās funkcijas. Taču, lai sašķeltu olbaltumvielas sastāvdaļās, nepieciešama augsta t° un stipri skāba vai sārmaina vide vai arī īpašu fermentu klātbūtne (šādi fermenti uztura olbaltumvielas gremošanas traktā sašķeļ līdz aminoskābēm).

Molekulas uzbūve pilnīgi noskaidrota tikai dažām olbaltumvielām. Mūsdienu zinātne intensīvi pētī gan atsevišķās olbaltumvielās ietilpstošo aminoskābju skaitu un secību, gan to telpisko izvietojumu olbaltumvielu molekulā.

Izšķir vienkāršās olbaltumvielas (proteīni), kuru molekulas veidotas tikai no aminoskābēm (piem., albumīni un globulīni - augu un dzīvnieku izcelsmes olbaltumvielas; glutelīni un prolamīni - augu izcelsmes olbaltumvielas, atrodas graudos), un saliktās olbaltumvielas (proteīdi), kuru molekulā bez aminoskābēm ietilpst arī citas vielas jeb prostētiskā grupa, kas pēc savas dabas nav olbaltumvielas.

Pēc prostētiskās grupas ķīmiskās uzbūves saliktās olbaltumvielas iedala 5 grupās: nukleoproteīdi, glikoproteīdi, fosfoproteīdi, hromoproteīdi, lipoproteīdi. Nukleoproteīdus veido vienkāršās olbaltumvielas un nukleīnskābes. Nukleoproteīdu nozīme organismā saistīta galvenokārt ar olbaltumvielu sintēzes procesiem šūnā; arī vīrusu olbaltumvielas ir nukleoproteīdi. Glikoproteīdi bez aminoskābēm satur arī ogļhidrātus, to atvasinājumus, nereti arī sērskābi un etiķskābi. To svarīgākie pārstāvji ir gļotvielas - mucīni un mukoīdi, kuru ir sevišķi daudz skrimšļos, kaulaudos, acs radzenē, arī gremošanas sulās. Fosfoproteīdos prostētiskā grupa ir fosforskābe. Pie fosfoproteīdiem pieder piena olbaltumvielas kazeinogēns, olas dzeltenuma vitelīns u.c. Hromoproteīdus veido vienkāršās olbaltumvielas un krāsaina, nereti metālu jonus saturoša prostētiskā grupa. Pie šās grupas pieder hemoglobīns, kas saista atmosfēras skābekli un pievada to audiem, kā arī daudzi oksidācijas fermenti, piem., katalāze, peroksidāze, citohromi.

Lipoproteīdus veido vienkāršās olbaltumvielas un lipīdi (holesterīns, fosfatīdi). Lipoproteīdi ietilpst gandrīz visās šūnās (tie veido šūnu membrānas, daudz to ir citoplazmā) un audos (sevišķi daudz nervaudos). Olbaltumvielas ir svarīgākais uztura komponents. Atšķirībā no taukiem un ogļhidrātiem olbaltumvielas ar citām uzturvielām aizstāt nevar. Gremošanas sulu un fermentu ietekmē kuņģī un zarnās olbaltumvielas sašķeļas līdz aminoskābēm, ko organisms izmanto pēc vajadzības - galvenokārt par uzbūves materiālu jaunu specifisku savienojumu sintēzei (skatīt olbaltumvielu maiņa).

Sevišķi lielas fiziskas slodzes vai badošanās gadījumā organisms olbaltumvielas var izmantot arī par enerģijas avotu (1 g olbaltumvielas oksidējoties dod 17,2 kJ). Ja uzturā trūkst olbaltumvielas, tiek traucēta organisma augšana, nolietoto audu atjaunošanās, samazinās organisma spējas pretoties dažādai kaitīgai iedarbībai. Ja organisms olbaltumvielas nesaņem ilgstoši, tas izmanto pats savu dzīvībai mazāk svarīgo audu (galvenokārt muskuļu) olbaltumvielas; rodas visa organisma barošanās traucējumi - distrofija. Racionālā uzturā jābūt gan dzīvnieku, gan augu olbaltumvielām, jo aminoskābju sastāva ziņā šīs olbaltumvielas cita citu papildina. Olbaltumvielu avotus uzturā skatīt 1. tabulā.

Olbaltumvielu uzturvērtību nosaka neaizstājamās aminoskābes. Olbaltumvielas, kas satur visas neaizstājamās aminoskābes pietiekamā daudzumā, sauc par pilnvērtīgām olbaltumvielām. Tādas ir dzīvnieku izcelsmes olbaltumvielas (piena, gaļas, zivju, olu olbaltumvielas). Neaizstājamās aminoskābes organismā neveidojas, tāpēc obligāti jāuzņem ar uzturu. Tās ir triptofāns (diennaktī vajadzīgs 1 g), leicīns (4-6 g), izoleicīns (3-4 g), valīns (4 g), treonīns (2-3 g), lizīns (3-5 g), metionīns (2-4 g) un fenilalanīns (2-4 g). Katrai aminoskābei ir sava specifiska darbība organismā.

Lizīns kopā ar metionīnu un triptofānu piedalās asins sastāva atjaunošanā. Metionīns nepieciešams holīna sintēzei un aizsardzībai pret tauku uzkrāšanos aknās. Leicīns un fenilalanīns piedalās iekšējās sekrēcijas dziedzeru darbības regulēšanā. Valīns ir nepieciešams normālai nervu sistēmas darbībai. Nozīmīgākos neaizstājamo aminoskābju avotus uzturā skatīt 2. tabulā.

Aizstājamās aminoskābes (nozīmīgākās - arginīns, cistīns, histidīns, tirozīns un glutamīnskābe) atrodas gan augu, gan arī dzīvnieku izcelsmes uzturlīdzekļos; tās var veidoties cilvēka organismā, tāpēc to daudzumam uzturā nav tik būtiskas nozīmes, lai gan arī tās ir absolūti nepieciešamas organisma olbaltumvielas sintēzei. Lai organisms būtu nodrošināts ar visām neaizstājamajām aminoskābēm, veselam pieaugušam cilvēkam puse olbaltumvielu jāuzņem ar dzīvnieku izcelsmes uzturlīdzekļiem.

Atkarībā no vecuma, dzimuma un darba rakstura diennakts olbaltumvielu devai jābūt 1,3-2 g uz vienu kg ķermeņa masas. (Olbaltumvielu normas dažādām iedzīvotāju grupām skatīt raksta uzturs 4. un 5. tabulā.) Smaga fiziska darba strādniekiem, sievietēm grūtniecības un bērna zīdīšanas laikā jāuzņem vairāk olbaltumvielu. Bērniem nepieciešamais olbaltumvielu daudzums svārstās atkarībā no vecuma - jaunākiem bērniem vajag vairāk olbaltumvielu (skatīt arī bērna uzturs). Olbaltumvielu pārmērība uzturā apgrūtina gremošanas procesus, aknu un nieru darbību, piesārņo organismu ar olbaltumvielu maiņas galaproduktiem, radot acidozi. Olbaltumvielu daudzums uzturā jāpalielina, ja nepieciešams palielināt organisma reaktivitāti - hipovitaminozes, avitaminozes, anēmijas, reimatisma, tuberkolozes u.c. slimību gadījumā. Dažreiz (nieru un sirds slimības, ateroskleroze, podagra) olbaltumvielu daudzums uzturā jāsamazina. Tomēr tas nedrīkst būt mazāks par 40-50 gramiem dienā (ja olbaltumvielas ierobežo ilgāku laiku). Uzturā nedrīkst trūkt bioloģiski vērtīgo (piena, olu, gaļas) olbaltumvielu.