คำนิยาม
คุณค่าทางชีวภาพ (VB) เป็นพารามิเตอร์การประเมินของโปรตีนพลาสติกที่นำเข้าสู่สิ่งมีชีวิตด้วยอาหาร ดัชนีนี้ ซึ่งแสดงด้วยค่าตัวเลข หมายถึงปริมาณ คุณภาพ และอัตราส่วนซึ่งกันและกันของกรดอะมิโนที่จำเป็นที่มีอยู่ในเปปไทด์อาหาร ในท้ายที่สุด คุณค่าทางชีวภาพเป็นแง่มุมทางโภชนาการที่อธิบายถึง "คุณภาพโปรตีนและศักยภาพพลาสติกของกรดอะมิโนที่มีอยู่ในอาหาร"
กรดอะมิโน กรดอะมิโนที่จำเป็นและกิ่งก้าน
กรดอะมิโนที่จำเป็นคือโมเลกุลที่ร่างกายมนุษย์ไม่สามารถสังเคราะห์ได้ตั้งแต่เริ่มต้น และนอกจากหน้าที่อื่นแล้ว ยังเป็นสารตั้งต้นของกรดอะมิโนที่ไม่จำเป็นอื่นๆ อีกด้วย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องแนะนำกรดอะมิโนเหล่านี้กับอาหารเป็นประจำ
ตามที่ระบุไว้แล้วเนื้อหาและอัตราส่วนระหว่างกรดอะมิโนที่จำเป็นเป็นตัวกำหนดคุณค่าทางชีวภาพของโปรตีนและอาหาร ดังนั้น เพื่อให้ได้ "อาหารที่สมดุล จำเป็นต้องรับรู้และเคารพปริมาณที่แนะนำในแต่ละวัน:
ในบรรดากรดอะมิโนจำเป็นบางชนิดมีศักยภาพสูงในการสร้าง neoglucogenesis (เปลี่ยนเป็นกลูโคสเพื่อผลิตพลังงาน) ซึ่งเป็นกรณีของกรดอะมิโนที่แตกแขนง (BCAA): VALINE, LEUCINE และ ISOLEUCINA นอกเหนือจากการมีส่วนช่วยในการ การเพิ่มคุณค่าทางชีวภาพของโปรตีนมีความสำคัญอย่างยิ่งในกีฬาความอดทน (ซึ่งความต้องการพลังงานออกซิเดชันเพิ่มขึ้นอย่างมาก) ในผู้ป่วยที่ท้าทาย (โรคตับและไต) และในผู้ป่วยที่รับประทานอาหารที่เข้มงวด (การบำบัดด้วยอาหารลดความอ้วน) อัตราส่วนที่เหมาะสมที่สุดสำหรับ BCAA สามชนิดในอาหารและอาหารเสริมคือ 2: 1: 1 (ลิวซีนสองส่วน ส่วนหนึ่งของไอโซลิวซีนและวาลีนหนึ่งส่วน)
ผลกระทบของคุณค่าทางชีวภาพต่อการเผาผลาญ
ผลกระทบของค่าโปรตีนชีวภาพต่อการเผาผลาญคำนวณโดยการประเมินไนโตรเจน [N] ที่นำมาใช้กับอาหารหรืออาหารเสริมที่ไม่ดูดซึม (ขับออกทางอุจจาระ) และที่ขับออกทางปัสสาวะ ในท้ายที่สุด เป็นไปได้ที่จะระบุคุณค่าทางชีววิทยาของโปรตีนในอาหารโดยสัมพันธ์กับไนโตรเจนที่สะสมไว้กับการดูดซึมนั้น:
วีบี = (ไม่มีอาหาร - อุจจาระไม่มี - ไม่มีปัสสาวะ) / (ไม่มีอาหาร - ไม่มีปัสสาวะ)
เห็นได้ชัดว่าหากคำนวณมูลค่าทางชีวภาพของโปรตีนได้ง่าย ๆ ชุมชนวิทยาศาสตร์ก็จะยังไม่มีส่วนร่วมในการประเมินความสำคัญที่มีในด้านอาหารและอาหารเสริม ที่จริง มีตัวแปรอื่น ๆ ที่ส่งผลต่อการประมาณค่าทางชีววิทยา มูลค่า; จาก:
- ไนโตรเจนในอุจจาระที่เกิดจาก: เอนไซม์ย่อยอาหาร น้ำดี เยื่อเมือกของทางเดินอาหาร แคแทบอไลต์ และซากของแบคทีเรียทางสรีรวิทยา
- ไนโตรเจนในปัสสาวะภายนอกซึ่งเป็นผลมาจากแคแทบอลิซึมของการหมุนเวียนของเนื้อเยื่อ
คุณค่าทางชีวภาพของโปรตีนจากอาหารนั้นมาจากความคล้ายคลึงกันในองค์ประกอบของกรดอะมิโนเมื่อเทียบกับโปรตีนของมนุษย์ ตามมาด้วยว่าโพลีเมอร์ที่มาจากสัตว์ (โดยเฉพาะไข่และนม) มีคุณค่าทางชีวภาพสูงกว่าโพลิเมอร์จากแบคทีเรียหรือจากพืช (VB ปานกลางหรือต่ำ) อย่างไรก็ตาม หากเป็นจริงที่พารามิเตอร์นี้พิจารณาถึงปริมาณ คุณภาพ และอัตราส่วนของกรดอะมิโนที่จำเป็นที่มีอยู่ในโปรตีนของอาหาร ก็ย่อมเป็นความจริงที่ "อาหารที่มีคุณค่าทางชีวภาพปานกลางและต่ำ" สามารถเสริมซึ่งกันและกันได้ กล่าวอีกนัยหนึ่ง มันไม่แน่นอน ในการที่จะถึงโควตาของกรดอะมิโนที่จำเป็นจำเป็นต้องกินโปรตีนจากสัตว์เป็นหลัก แต่เป็นไปได้ (และในบางกรณีแนะนำ) เพื่อเชื่อมโยงโปรตีนที่แตกต่างกันโดยมีค่าทางชีวภาพปานกลางหรือต่ำ (ธัญพืช, พืชตระกูลถั่ว, ผัก, เห็ด, ผลไม้ ...) และได้ผลลัพธ์แบบเดียวกัน เห็นได้ชัดว่า การเชื่อมโยงอาหารที่มีคุณลักษณะโปรตีนที่มีคุณค่าทางโภชนาการปานกลางและต่ำ เช่น "พืชตระกูลถั่วและธัญพืช" เป็นภาพทางโภชนาการ ผ่านการแปรผันที่มีนัยสำคัญ การดัดแปลงทางโภชนาการของการทดแทนผลิตภัณฑ์จากสัตว์เป็นผลิตภัณฑ์จากพืช ได้แก่
- ปริมาณคาร์โบไฮเดรตที่เพิ่มขึ้น
- ลดการบริโภคไขมันอิ่มตัวและคอเลสเตอรอล
- ปริมาณเส้นใยที่เพิ่มขึ้น
- เพิ่มปริมาณไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน
- เพิ่มการบริโภคโมเลกุลที่มีประโยชน์อื่นๆ เช่น เลซิติน
สมาคมธัญพืชและพืชตระกูลถั่ว
เพื่อชดเชยการขาดโปรตีนที่มีคุณค่าทางชีวภาพสูง ในบางกรณี (เช่นเดียวกับในวีแก้น) ขอแนะนำให้หันไปบริโภคอาหารที่เกิดจากการเชื่อมโยงกันของอาหารหลายชนิดโดยเฉพาะซีเรียลและพืชตระกูลถั่วบ่อยครั้ง คุณค่าทางชีวภาพต่ำจากการมีอยู่ของทริปโตเฟนและไลซีนที่หายาก (1.5-2.5%) กรดอะมิโนที่จำเป็นตัวสุดท้ายนี้กลับมีอยู่ในโปรตีนที่มีคุณค่าทางชีวภาพปานกลางของพืชตระกูลถั่ว (4-5.5%) ในขณะเดียวกัน พืชตระกูลถั่วก็ขาดเมไทโอนีนและซิสเทอีน อย่างไรก็ตาม สิ่งเหล่านี้มีอยู่ในธัญพืชในปริมาณมาก โปรตีนที่มีคุณค่าทางชีวภาพสูง (ไข่ นม เนื้อสัตว์และผลิตภัณฑ์จากปลา) มีเปอร์เซ็นต์ของไลซีนซึ่งอยู่ที่ประมาณ 7% ของสระกรดอะมิโน
ประเมินมูลค่าทางชีวภาพ
ในการอ้างอิงถึงคุณค่าทางชีววิทยาของโปรตีนในอาหาร ก่อนอื่นต้องตรวจสอบว่าขาดกรดอะมิโนหนึ่งตัวหรือมากกว่าหรือไม่ ซึ่งในกรณีนี้จะหมายถึง "การจำกัดกรดอะมิโน"; ประการที่สอง จำเป็นต้องประเมินว่ากรดอะมิโนจำกัดจำนวนเท่าใด พารามิเตอร์นี้ เรียกอีกอย่างว่า PROTEIN INDEX แสดงเป็นเปอร์เซ็นต์และอ้างอิงถึงความต้องการทางโภชนาการของกรดอะมิโนที่จำเป็นแต่ละชนิดของโปรตีนที่เป็นปัญหา ตัวอย่างเช่น ค่าที่สมบูรณ์ โปรตีนเช่นของไข่มีดัชนีโปรตีน 100 เนื่องจากกรดอะมิโนที่จำเป็นทั้งหมดมีอยู่ในส่วนที่ถูกต้องในขณะที่โพลีเปปไทด์จากธัญพืชอาจมีดัชนีโปรตีน 75 เนื่องจากการขาดไลซีนเนื่องจากมีอยู่ใน ที่มีปริมาณถึง 75% เท่านั้น ในที่สุด ก็สามารถระบุได้ว่าดัชนีโปรตีนเป็นตัวกำหนดคุณค่าทางชีวภาพ แต่ผลกระทบต่ออาหารนั้นสำคัญพอๆ กับการบริโภคส่วนใดส่วนหนึ่ง อันที่จริง ถึงแม้ว่าดัชนีโปรตีนหรือคุณค่าทางชีววิทยาจะลดลงก็ตาม ส่วนที่อุดมสมบูรณ์มากหรือน้อยเพียงพืชตระกูลถั่วเท่านั้น (คุณค่าทางชีวภาพปานกลาง) มันสามารถครอบคลุมหรือเกือบความต้องการทั้งหมดของกรดอะมิโนที่จำเป็น
