XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Использование белковых коктейлей и BCAA, как источник основных питательных веществ для организма
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Организм человека является открытой системой. То есть, для поддержания жизнедеятельности необходимо поступление веществ извне. Обмен веществ можно условно разделить на энергетический и пластический. Энергетический обеспечивает наш организм энергией, а пластический - строительным материалом.
Питание - это единственный способ получить необходимые вещества. Принципы ЗОЖ, и правильного питания в частности, сейчас очень распространены среди молодёжи. Разнообразный ассортимент продуктов, позиционирующих себя источником правильного питания, не всегда является таковыми [1, с. 52].
Наиболее распространенными продуктами данной категории являются белковые коктейли и BCAA (аминокислотный комплекс).
Белок - это основной строительный материал для клеток и тканей организма. Составной частью белка являются аминокислоты. Они делятся на заменимые, условно-заменимые и незаменимые. Заменимые аминокислоты способны синтезироваться в самом организме. Категория заменимых аминокислот включает в себя аланин, глутамин, пролин, серин, глицин, аспарагин, глутаминовую и аспарагиновую кислоты. Незаменимые аминокислоты должны поступать извне с пищей. Других способ на их получение, к сожалению, нет. К незаменимым аминокислотам относят фенилаланин, валин, изолейцин, лейцин, треонин, триптофан, метионин, лизин.
Особое место занимают условно-заменимые (частично-заменимые) аминокислоты. Они не могут в полном объёме синтезироваться в организме (аргинин, гистидин) или же для их образования нужны незаменимые аминокислоты (цистеин, тирозин) [2, с. 85].
Актуальность. Категория спортивного питания изначально создавалась для спортсменов и людей, занимающихся силовыми тренировками. Состав этих продуктов подбирается в соответствии с нуждами организма. Но в последнее время всё чаще спортивное питания используется в рационе людей, не имеющих достаточной физической нагрузки [3, с. 775].
Без понимания состава и контроля использования, спортивное питание может оказать не желаемый положительный эффект, а навредить организму [4, с. 25].
Исходя из всего вышеописанного, целью нашей работы является определить состав белковых коктейлей и BCAA и оценить их влияние на организм.
Из поставленной цели мы выдели следующие задачи:
1. определить количественный и качественный состав белковых коктейлей и BCAA;
2. оценить возможность полной или частичной замены продуктов питания на белковые коктейли и BCAA.
Материалы и методы
Объектами исследования являются белковые коктейли 4-х торговых марок и 1 вид BCAA.
Белковый или протеиновый коктейль – это тщательно отобранный набор полезных компонентов, среди которых главную роль играет вытяжка из натуральных водорастворимых белков, которые получают из молочной сыворотки, яичного белка или соевых продуктов.
BCAA – это спортивное питание, состоящее из трёх незаменимых аминокислоты: лейцина, изолейцина и валина [5, с. 258; 6, с. 42].
В наших исследованиях были использованы качественные и количественные методы. Оценка физиологической потребности в основных питательных веществах взята для подростков от 14 до 18 лет, 3 группа активности (средняя активность).
Качественные методы обнаружения белка включали в себя:
1. Биуретовую реакцию (обнаружение пептидных связей);
2. Реакцию Фоля (наличие серосодержащих аминокислот);
3. Ксантопротеиновую реакцию (наличие ароматических аминокислот);
4. Реакция Адамкевича (наличие триптофана).
Исследуемые образцы разводили водой в концентрации 1 %.
Количественный состав образцов определили с помощью биохимического анализатора Picon в лаборатории благополучия животных БТФ Новосибирского ГАУ. Для достоверности опыт проводился 5 раз. Статистическая обработка данных проводилась с помощью критериев достоверности по Стьюденту.
Результаты исследования
Используя качественные реакции на наличие белка и аминокислот, мы получили следующие результаты (табл.1).
Таблица 1.
Качественные реакции на наличие белка
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
1.Биуретовая реакция (на наличие белка) |
– |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
2.Реакция Адамкевича (триптофан) |
– |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
3.Ксантопротеиновая реакция (ароматические аминокислоты) |
– |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
4.Реакция Фоля (серосодержащие аминокислоты) |
– |
+ |
+ |
+ |
+ |
Условные обозначения:
«+» - положительная реакция;
«-» - отрицательная реакция.
По полученным данным можно сделать вывод, что в белковых коктейлях присутствуют основные аминокислоты (2,3,4 реакции), связанные между собой пептидными связями (1-я реакция). BCAA не проявило себя во всех реакциях, так как в состав входит не сам белок, а только его составные части – аминокислоты, которые не улавливаются используемыми нами реакциями.
На следующем этапе исследования мы определили количественный состав образцов спортивного питания. Результаты отражены в таблице 2.
Таблица 2.
Количественный состав протеиновых коктейлей и BCAA.
|
Показатели, мкл |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Протеин |
218,750±0,4 |
7142,857±0,1 *** |
7179,487±0,2 *** |
10606,060±0,2 *** |
8045,977±0,1 *** |
|
Глюкоза |
445,783±0,1 |
276,119±0,2 *** |
245,033±0,1 *** |
297,587±0,1 *** |
273,399±0,2 *** |
|
Триглицериды |
309,459±0,1 |
336,765±0,3 *** |
324,827±0,1 *** |
318,056±0,3 *** |
309,459±0,1 |
|
Холестерин |
1367,647±0,1 |
272,727±0,1 *** |
242,820±0,1 *** |
181,996±0,1 *** |
119,384±0,3 *** |
|
Кальций |
69,637±0,2 |
52,798±0,2 *** |
50,352±0,3 *** |
58,685±0,2 *** |
58,685±0,2 *** |
|
Фосфор |
506,250±0,1 |
97,590±0,1 *** |
87,332±0,2 *** |
63,905±0,1 *** |
39,368±0,3 *** |
*** Р<0,001
Анализируя данные таблицы, следует отметить, что BCAA имеет достоверное превышения всех показателей, кроме белка. Это связано с тем, что BCAA в своём составе имеет только конкретные аминокислоты, а не белковый комплекс.
Далее мы провели вычисление основных компонентов в порции коктейля и аминокислотного комплекса. Количество сухой смеси и воды для растворения составляло 30 г и 200 мл (рекомендовано производителем). Плотность раствора вычисляли опытным путем с помощью ареометра.
Таблица 3.
Количественный состав BCAA и белковых коктейлей в готовой порции продукта
|
Показатели, г |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Протеин |
0,3±0,3 |
11,0±0,3 |
11,1±0,1 |
16.5±0,3 |
12,5±0,1 |
|
Глюкоза |
0,7±0,2 |
0,4±0,3 |
0,4±0,3 |
0,5±0,5 |
0,4±0,3 |
|
Триглицериды |
0,5±0,1 |
0,5±0,2 |
0,5±0,2 |
0,5±0,3 |
0,5±0,3 |
|
Холестерин |
2,0±0,4 |
0,4±0,3 |
0,4±0,4 |
0.3±0,3 |
0,2±0,2 |
|
Кальций |
0,1±0,2 |
0,08±0,1 |
0.08±0,3 |
0,01±0,4 |
0,05±0,2 |
|
Фосфор |
1,0±0,1 |
0,2±0,1 |
0,1±0,3 |
0,1±0,5 |
0,1±0,1 |
Сравнивая данные таблицы 3 и 4, стоит отметить, что в составе BCAA значительное содержание фосфора и холестерина по сравнению с протеиновыми коктейлями. Такое количество этих веществ значительно превышает норму поступления в сутки: фосфора на 25%, холестерина на 150%.
Таблица 4.
Нормы физиологического потребности питательных веществ
|
Показатели |
Нормы поступления, г/сут |
|
Протеин |
90-113 |
|
Глюкоза |
360-420 |
|
Холестерин |
До 0,6 |
|
Триглицериды |
90-104 |
|
Кальций |
0,8-1,2 |
|
Фосфор |
0,8 |
Содержание основных питательных веществ в протеиновых коктейлях не превышало рекомендуемую норму поступления для исследуемой возрастной категории.
Заключение
В ходе исследования мы изучили количественный и качественный состав BCAA и белковых коктейлей разных торговых марок, а также сравнили состав порции готового продукта с рекомендуемыми нормами потребления. Из полученных результатов можно сделать следующие выводы:
1. Качественные пробы не показывают наличие белка BCAA, так как данный комплекс содержит только три свободные аминокислоты;
2. Количественное исследование образцов показывает, что в пробе аминокислотного комплекса минимальное содержание протеина и значительное содержание фосфора и холестерина. В белковых коктейлях, наоборот, в составе преобладают протеины, при относительно низких показателях других компонентов;
3. Сравнивая состав готовых продуктов с рекомендуемыми нормами питательных веществ, мы отметили что ни BCAA, ни протеиновый коктейль нельзя использовать в качестве единственного источника пищи. BCAA имеет значительное превышение по фосфору и холестерину при минимальном содержании других веществ.
Используя белковый коктейль для получения необходимого количества белка в сутки нужно съедать не менее 9 порций готового продукта. При этом другие питательные вещества будут поступать в недостаточном количестве.
На основании выше стоит отметить, что BCAA – это специализированная пищевая добавка, разработанная только для активно тренирующихся спортсменов. Использование ее без вреда для здоровья возможно только после рекомендации специалистов. Протеиновые коктейли же можно применять как дополнительный источник белка в рационе питания, но нельзя ими полностью заменять приёмы пищи.
Библиографический список
1. Фоменко И.А. Белковая недостаточность в питании человека// Евразийское Научное Объединение.-2021.- № 7-1 (77). -С. 52-53.
2. Дзарасова М.А., Неёлова О.В. Белки и их структурные компоненты, их биологическая роль и применение в медицине// Современные наукоемкие технологии.– 2014. – № 7-2. – С. 85-85.
3. Воронов Н.А. Правильное спортивное питание//Форум молодых ученых.-2019. -№ 1-1 (29). -С. 774-778.
4. Верхоляк Д.В., Поздняков А.М., Лагутин М.П., Лагутина П.М. Нарушение белкового обмена в питании спортсмена// Успехи современного естествознания.-2013.- № 9.- С. 25.
5. Ершова Е.А., Мольков Л.Д., Рыбина Е.А., Мамедов Д.Т., Лебедева М.А. Исследование спроса и предпочтений при выборе спортивного питания// В сборнике: Проблемы и перспективы развития России: молодёжный взгляд в будущее. Сборник научных статей 3-й Всероссийской научной конференции.- Курск.- 2020.- С. 257-261.
6. Иванов Д.А., Чугунова О.В Анализ ассортимента продуктов спортивного питания и особенности питания спортсменов игровых видов спорта// В сборнике: Региональный рынок потребительских товаров, продовольственная безопасность в условиях Сибири и Арктики. Материалы IX Международной научно-практической онлайн-конференции. Отв. редактор В.Г. Попов.-2020. -С. 41-46.