Белоктардың алмасуы және оның реттелуі

Белоктарға телімділік (специфичность) қасиет тән болады. Оларда дарақтық және түліктік ерекшеліктер байқалады. Тіпті бір организмнің өзінде әртүрлі ұлпаларында әртекті белоктар кездеседі (бұлшық етте – актин мен миозин, дәнекер ұлпада – коллаген, сүтте – казеиноген т.с.с.). Белоктың телімділік қасиеті оның құрамына енетін амин қышқылдарының жиынтығына және олардың орналасу ретіне байланысты. Әр организм азық белогынан құрамы мен қасиеттері жағынан ерекшеленетін өз белоктарын синтездейді. Қанға бөгде белок енсе, организм уланады немесе өлімге ұшырауы мүмкін.

Белоктар тіршілік негізі болып табылады. Олар торша, ферменттер, гормондар, антиденелер түзуге қажет құрылымдық (пластикалық) материал рөлін атқарады. Олар қуат көзі де болып табылады. Белоктардан көмірсулар мен майлар түзіледі. Буферлік қасиетке ие болғандықтан олар қышқыл – сілтілік теңдестікті сақтауда маңызды рөл атқарады. Олар қан плазмасында онкостық қысым туғызып, организмдегі су алмасуды реттейді.

Организмде белоктар динамикалық күйде болады, яғни толассыз түзіліп және бұзылып отырады. Организмде белок қоры болмайды. Организмге белок ескірген белоктардың жаңаруы, дененің өсуі, жұмыртқа өндіру үшін әрқашан қажет. Құс организмінде көмірсулардан, майлардан және азотты заттардың алмасу өнімдерінен белок түзілмейді. Олардың табиғи көзі азықтың белоктары мен амин қышқылдары болып табылады.

Құстардың ас қорыту жолында азық белоктары ішек – қарын сөлдері құрамындағы ферменттердің әсерінен ыдырап, аминқышқылдары мен қарапайым полипептидтер түрінде қанға сіңіріледі. Олардың бір бөлігі бауырда түрленіп, қалғандары ұлпаларға таралады да, ұлпалық алмасу процесіне қатысады. Бауырда амин қышқылдарының шамалы бөлігі қан плазмасының белоктарын синтездеуге қатысады да, қалғандары аминсіздеу (дезаминдеу) және амин алмастыру (қайта аминдеу) процестеріне ұшырайды.

Аминсіздеу нәтижесінде амин қышқылдарынан амин тобы ажырайды да, азотсыз қалдықтар – кетоқышқылдар бөлінеді. Амин тобы алғашында аммиакка айналып, кейін одан несеп қышқылы және мочевина түзіледі. Құстарда көп мөлшерде несеп қышқылы және аз мөлшерде мочевина түзіледі, ал сүт қоректілерде керісінше. Осы процесс бүйректе де жүреді. Азотсыз қалдық (кетоқышқылдар) көмірсулар мен майлар түзу үшін және энергетикалық материал көзі ретінде пайдаланылады.

Амин алмастыру нәтижесінде амин тобы бір амин қышқылынан басқа амиқышқылына айналады да, жаңа амин қышқылы түзіледі. Осыдан әртүрлі белоктардың синтезделу мүмкіндігі көбейеді. Амин алмастыру процесін трансаминаза ферменті катализдейді.

Құстарда белок алмасуының ақырғы өнімі ретінде негізінен несеп қышқылы, аз мөлшерде мочевина, аммиак, креатин, гуанин, орнитин қышылы түзіледі. Олар организмнен зәр құрамында шығарылады.

Белоктар әртүрлі амин қышқылдарынан құралады. Амин қышқылдары алмастырылатын және алмастырылмайтын амин қышқылдары болып жіктеледі. Алмастырылатын амин қышқылдары құс организмінде басқа амин қышқылдарынан түзілуі мүмкін. Оларға: аланин, глутамин қышқылы, оксипролин, пролин, серин, ал ересек құстарда және глицин жатады. Алмастырылмайтын амин қышқылдары организмде синтезделмейді, олар организмге дайын күйінде азықпен қабылдануы керек. Бұл топқа метионин, триптофан, лейцин, изолейцин, лизин, аргинин, треонин, фенилаланин, валин, гистидин жатады, ал балапандар үшін глицин де алмастырылмайтын қышқыл болып табылады. Кейбір амин қышқылдары организмде басқа қышқылдар жеткілікті мөлшерде болса, солардың есебінен синтезделе береді. Оларды жартылай алмастырылатын амин қышқылдары дейді. Мысалы, фенилаланиннен тирозин, метиониннен цистин түзіледі.

Белоктың құндылығы оның құрамындағы амин қышқылдарына байланысты. Егер белок құрамында барлық алмастырылмайтын аминқышқылдары болса, оларды құнды (құнарлы) белок деп атайды. Құрамында алмастырылмайтын амин қышқылдары толық болмаса, ол құнсыз (құнарсыз) белок деп аталады.

Амин қышқылдық құрамына байланысты белоктардың биологиялық құндылығы өзгереді. Бұл көрсеткіш азықпен қабылданған 100 г белоктан организмде түзілген (пайыздық өлшеммен) белок мөлшерімен өлшенеді. Өсімдік белогының биологиялық құндылығы жануар белогының құндылығынан төмен. 100 г жануар белогынан (жұмыртқа, ет, сүт) организмде 70-95%, ал өсімдік белогынан тек 60-65 % белок түзіледі. Алайда, кейбір жануарлар белогының (мысалы, желатин) биологиялық құндылығы төмен болуы мүмкін. Оның құрамында алмастырылмайтын триптофан қышқылы болмайды және кейбір алмастырылатын аминқышқылдары жетіспейді.

Белок алмасу деңгейін бағалау үшін организм қабылдаған және бөліп шығарған белок мөлшерін салыстыру қажет. Ол үшін организм қабылдаған және бөліп шығарған азот мөлшерін анықтайды, себебі белок құрамыда орта есеппен 16 % азот болады. Демек, әрбір 16 г азот 100 г белокқа, ал 1 г азот - 6,25 г белокқа ( 100/16=6.25 ) тең.

Организм қабылдаған және бөліп шығарған азот мөлшерінің ара қатынасын азот теңдестігі (азоттық баланс) деп атайды. Азоттық балансты анықтау үшін міндетті түрде азықтың, зәрдің, нәжістің құрамындағы азот мөлшерін білу қажет. Азық пен нәжіс құрамындағы азоттың айырмасы негізінде организм сіңірген азот мөлшерін анықтайды. Зәр құрамындағы азот мөлшері организмде бұзылған белоктардың мөлшерін көрсетеді. Құстарда нәжіспен зәр бірге шығатындықтан, азоттық балансты анықтау үшін азық пен саңғырық құрамындағы (жұмыртқалайтын құстарда қосымша жұмыртқа азотын) айырмашылықты анықтау қажет.

Азоттық теңдестік оң, теріс және тепе-теңдік жағдайда болуы мүмкін. Егер организм қабылдаған азот ол бөлген азоттан көп болса, онда оң теңдестік болғаны. Оң теңдестік организмде белок жинақталған жағдайда байқалады да, өскелең организмдерде, құсты бордақылағанда, жұмыртқаның түзілуі кезеңінде орын алады. Егер организм қабылдаған азот ол бөлген азоттан кем болса, онда теріс теңдестік болғаны. Ол ашығу, ауыруға шалдығу салдарынан организмде белок қарқынды ыдыраған жағдайда байқалады. Азоттық тепе-теңдік деп организм қабылдаған азот пен ол бөлген азот мөлшерінің тең болған күйін айтады. Бұл жағдай дені сау, өсу процесі тоқтаған организмде байқалады. Организм азотты неғұрлым көп қабылдаса, соғұрлым азотты көп бөледі, керісінше, азот аз қабылданса, ол организмнен аз бөлінеді. Азоттық тепе-теңдік бірден қалыптаспайды, біртіндеп қалыптасады. Егер организм шамадан артық мөлшерде белок қабылдаса, онда азоттық тепе-теңдікті сақтау үшін организмде белоктар көп мөлшерде ыдырайды. Мұндай жағдайда белоктар энегия көзі ретінде, көмірсулар мен майларды түзу мақсатында пайдаланылады. Бұл экономикалық тұрғыдан тиімсіз жайт. Осыдан азоттық тепе теңдікті тиімді деңгейде ұстап тұру үшін белоктық минимум нормасы ұсынылған.

Құс рационында белок тапшы болса, зат алмасу процесі бұзылады, өсу процесі баяулайды, өнімділік нашарлайды, ауруға төзімділік төмендейді, каннибализм байқалады. Рационда белоктың шамадын тыс артып кетуі «белокпен улану» құбылысын тудырады. Бұл рационда белок үлесі 30 пайыздан асқан жағдайда байқалады.

Белоктың алмасуын орталық жүйке жүйесі мен гормондар реттейді. Белок алмасуын реттейтін орталық аралық мида - гипоталламуста орналасады. Белок синтезін соматотропты гормон, андрогендер (тестостерон), инсулин, адреналин, тироксин, эстрогендер (аз концентрацияда) жандандырады. Бүйрек үсті бездің қыртыстық затының гормондары (кортикостероидтар), қалқанша без гормондары (зат алмасу жоғары деңгейде болғанда), гипофиздің алдыңғы бөлігінің гормондары (тиреотропты және адренокортикотропты гормондар), эстрогендер (жоғары концентрацияда) белоктың ыдырауын күшейтеді.