Stanovenie biologicky aktívnych látok. Chémia biologicky aktívnych látok. Enzýmy a nukleové kyseliny

Na to, aby si telo športovca dokázalo po intenzívnom tréningu a súťažení udržať efektivitu a normálnu vitálnu činnosť, potrebuje vyváženú stravu v závislosti od individuálnych potrieb tela, ktorá musí zodpovedať veku, pohlaviu a športu športovca. Na obnovenie normálneho fungovania systémov tela spolu s jedlom musí športovec prijímať dostatočné množstvo bielkovín, tukov a sacharidov, ako aj biologicky aktívnych látok - vitamínov a minerálnych solí.

Ako viete, fyziologické potreby tela závisia od neustále sa meniacich životných podmienok športovca, čo neumožňuje kvalitatívne vyváženú stravu.

Ľudské telo má však regulačné vlastnosti a dokáže z potravy absorbovať potrebné živiny v množstve, ktoré v danom okamihu potrebuje. Tieto spôsoby adaptácie tela však majú určité limity.

Faktom je, že telo nemôže v procese metabolizmu syntetizovať niektoré cenné vitamíny a esenciálne aminokyseliny a môžu byť dodávané iba spolu s jedlom. Ak ich telo neprijme, výživa bude nevyvážená, v dôsledku čoho klesá pracovná kapacita, hrozia rôzne choroby.

Bielkoviny

Tieto látky sú nevyhnutné pre kulturistov, pretože pomáhajú budovať svalovú hmotu. Bielkoviny sa vytvárajú v tele ich absorpciou z potravy. Čo sa týka výživovej hodnoty, nemôžu byť nahradené sacharidmi a tukmi. Zdrojom bielkovín sú produkty živočíšneho a rastlinného pôvodu.

Proteíny, ktoré sa ďalej delia na nepodstatné (asi 80%) a esenciálne (20%). Vymeniteľné aminokyseliny sa syntetizujú v tele, ale telo nedokáže syntetizovať nenahraditeľné aminokyseliny, preto im musí byť dodávané jedlo alebo športová výživa.

Bielkoviny sú hlavným plastovým materiálom. Kostrový sval obsahuje približne 20% bielkovín. Bielkoviny sú súčasťou enzýmov, ktoré urýchľujú rôzne reakcie a zaisťujú rýchlosť metabolizmu. Proteín sa tiež nachádza v hormónoch, ktoré sa podieľajú na regulácii fyziologických procesov. Proteín sa podieľa na kontraktilite svalov.

Proteín je navyše neoddeliteľnou súčasťou hemoglobínu a zaisťuje transport kyslíka. Krvný proteín (fibrinogén) sa podieľa na procese zrážania krvi. Komplexné proteíny (nukleoproteíny) prispievajú k dedičným vlastnostiam organizmu. Bielkoviny sú tiež zdrojom energie pre cvičenie: 1 g bielkovín obsahuje 4,1 kcal.

Svalové tkanivo sa skladá z bielkovín, takže kulturisti vstrekujú do stravy veľa bielkovín, aby sa maximalizovala veľkosť svalov, čo je 2 až 3-násobok odporúčanej dávky. Je potrebné si uvedomiť, že predstava, že vysoký príjem bielkovín zvyšuje silu a vytrvalosť, je zavádzajúca. Jediným spôsobom, ako zvýšiť veľkosť svalov bez poškodenia zdravia, je pravidelné cvičenie.

Ak športovec konzumuje veľké množstvo bielkovinových jedál, vedie to k zvýšeniu telesnej hmotnosti. Pretože pravidelné cvičenie zvyšuje potrebu bielkovín v tele, väčšina športovcov konzumuje potraviny bohaté na bielkoviny na základe stravovacích pokynov.

Medzi potraviny obohatené o bielkoviny patrí mäso, mäsové výrobky, ryby, mlieko a vajcia.

Mäso je zdrojom kompletných bielkovín, tukov, vitamínov (B 1, B2, B6) a minerálov (draslík, sodík, fosfor, železo, horčík, zinok, jód). Zloženie mäsových výrobkov tiež zahrnuje dusíkaté látky, ktoré stimulujú vylučovanie žalúdočnej šťavy, a extraktívne látky bez dusíka extrahované počas varenia.

Obličky, pečeň, mozog, pľúca tiež obsahujú bielkoviny a majú vysokú biologickú hodnotu. Okrem bielkovín obsahuje pečeň veľa vitamínu A a v tukoch rozpustné zlúčeniny železa, medi a fosforu. Je obzvlášť užitočný pre športovcov, ktorí utrpeli ťažké zranenie alebo chirurgický zákrok.

Cenným zdrojom bielkovín sú morské a riečne ryby. Z hľadiska prítomnosti živín nie je horší ako mäso. V porovnaní s mäsom je chemické zloženie rýb o niečo rozmanitejšie. Obsahuje až 20% bielkovín, 20 - 30% tukov, 1,2% minerálnych solí (soli draslíka, fosforu a železa). Morské ryby obsahujú veľa fluóru a jódu.

V strave športovcov sa uprednostňujú kuracie a prepeličie vajcia. Použitie vajec vodných vtákov je nežiaduce, pretože môžu byť kontaminované patogénmi črevných infekcií.

Okrem živočíšnych bielkovín existujú aj rastlinné bielkoviny, ktoré sa nachádzajú hlavne v orechoch a strukovinách, ako aj v sóji.

Strukoviny

Strukoviny sú výživným a uspokojujúcim zdrojom beztukových bielkovín, obsahujú nerozpustnú vlákninu, komplexné sacharidy, železo, vitamíny C a B. Strukoviny sú najlepšou náhradou za živočíšne bielkoviny, znižujú hladinu cholesterolu a stabilizujú hladinu cukru v krvi.

Ich zahrnutie do stravy športovcov je nevyhnutné nielen preto, že strukoviny obsahujú veľké množstvo bielkovín. Takéto jedlo vám umožňuje kontrolovať telesnú hmotnosť. Strukovinám sa najlepšie vyhýbajte počas súťažného obdobia, pretože sú ťažko stráviteľné.

Sója obsahuje vysoko kvalitný proteín, rozpustnú vlákninu, proteázové inhibítory. Sójové výrobky sú dobrou náhradou za mäso, mlieko a sú nenahraditeľné v strave vzpieračov a kulturistov.

Orechy, okrem rastlinných bielkovín obsahujú vitamíny skupiny B, vitamín E, draslík, selén. Do stravy športovcov sú ako výživný produkt zahrnuté rôzne druhy orechov, z ktorých malé množstvo dokáže nahradiť veľké množstvo potravy. Orechy obohacujú telo o vitamíny, bielkoviny a tuky, znižujú riziko rakoviny a predchádzajú mnohým srdcovým chorobám.

Tuky (lipidy)

Tuky hrajú dôležitú úlohu pri regulácii metabolizmu a prispievajú k normálnemu fungovaniu tela. Nedostatok tukov v strave vedie k kožným chorobám, nedostatku vitamínov a iným chorobám. Nadbytočný tuk v tele vedie k obezite a niektorým ďalším chorobám, ktoré sú pre ľudí zaoberajúcich sa športom neprijateľné.

Keď sa tuky dostanú do čriev, proces ich začne štiepiť na glycerín a mastné kyseliny. Potom tieto látky preniknú do steny čreva a znova sa premenia na tuky, ktoré sa vstrebávajú do krvi. Transportuje tuky do tkanív, kde sa používajú ako energia a stavebné materiály.

Lipidy sú súčasťou bunkových štruktúr, takže sú nevyhnutné pre tvorbu nových buniek. Nadbytočný tuk sa ukladá vo forme zásob tukového tkaniva. Je potrebné poznamenať, že normálne množstvo tuku u športovca je v priemere 10 - 12% telesnej hmotnosti. Počas oxidačného procesu sa z 1 g tuku uvoľní 9,3 kcal energie.

Najvýhodnejšie sú mliečne tuky, ktoré sa nachádzajú v masle a ghí, mlieku, smotane a kyslej smotane. Obsahujú veľa vitamínu A a ďalších telu prospešných látok: cholín, tokoferol, fosfatidy.

Rastlinné tuky (slnečnicový, kukuričný, bavlníkový a olivový olej) sú zdrojom vitamínov a prispievajú k normálnemu vývoju a rastu mladého tela.

Rastlinný olej obsahuje polynenasýtené mastné kyseliny a vitamín E. Rastlinný olej určený na tepelné ošetrenie musí byť rafinovaný. Ak sa rastlinný olej používa čerstvý ako zálievka do jedál a jedál, je lepšie použiť nerafinovaný olej bohatý na vitamíny a živiny.

Tuky sú bohaté na látky a vitamíny obsahujúce fosfor a sú cenným zdrojom energie.
Polynenasýtené mastné kyseliny zvyšujú imunitu, posilňujú steny cievy a aktivácia metabolizmu.

V jednom z nedávnych televíznych programov sa uvádzalo, že Rusi sú jedným z posledných, pokiaľ ide o povedomie o zložení potravín. Ukazuje sa, že iba 5% ruských kupujúcich sa zaujíma o chemické zloženie výrobkov, ktoré je uvedené na štítku. Ďalej sa zaujímajú o množstvo kalórií, bielkovín, tukov a sacharidov, ale ešte nepočuli o niektorých (omega) mastných kyselinách

Sacharidy

V dietetike sa sacharidy delia na jednoduché (cukor) a zložité, dôležitejšie z hľadiska vyváženej stravy. Jednoduché sacharidy sa nazývajú monosacharidy (jedná sa o fruktózu a glukózu). Monosacharidy sa rýchlo rozpúšťajú vo vode, čo uľahčuje ich vstup z čreva do krvi.

Komplexné sacharidy sú tvorené z niekoľkých molekúl monosacharidov a nazývajú sa polysacharidy. K polysacharidom patria všetky druhy cukrov: mliečne, repné, sladové a iné, ako aj vláknina, škrob a glykogén.

Glykogén je podstatný prvok pre rozvoj vytrvalosti u športovcov, sa týka polysacharidov, produkovaných v tele zvieratami. Mäso uložené v pečeni a svalovom tkanive neobsahuje takmer žiadny glykogén, pretože sa po smrti živých organizmov rozkladá.

Telo absorbuje sacharidy za pomerne krátky čas. Glukóza, ktorá sa dostáva do krvi, sa okamžite stáva zdrojom energie, ktorý vnímajú všetky tkanivá tela. Glukóza je nevyhnutná pre normálne fungovanie mozgu a nervového systému.

Časť sacharidov je v tele obsiahnutá vo forme glykogénu, ktorý sa vo veľkom množstve môže premeniť na tuk. Aby sa tomu zabránilo, mal by sa počítať príjem kalórií a mala by sa udržiavať rovnováha medzi spotrebovanými a prijatými kalóriami.

Ražný a pšeničný chlieb, sucháre, obilniny (pšenica, pohánka, perličkový jačmeň, krupica, ovsené vločky, jačmeň, kukurica, ryža), otruby a med sú bohaté na sacharidy.

Kukuričné \u200b\u200bkrupice - cenný zdroj komplexných sacharidov, vlákniny a tiamínu. Je to vysoko kalorický, ale nie tučný produkt. Športovci by ho mali používať na prevenciu. ischemická choroba srdce, určité druhy rakoviny a obezita.

Vysoko kvalitné sacharidy obsiahnuté v zrnách sú najlepšou náhradou za sacharidy obsiahnuté v cestovinách a pečive. Odporúča sa zaviesť do stravy športovcov nemleté \u200b\u200bzrno niektorých druhov obilnín.

• Jačmeň je široko používaný na výrobu omáčok, korenín, prvých chodov;
• Proso sa podáva ako príloha k mäsovým a rybacím jedlám. Rastlinné zrná sú bohaté na fosfor a vitamíny skupiny B;
• Divoká ryža obsahuje vysoko kvalitné sacharidy, významné množstvo bielkovín a vitamínov skupiny B;
• Quinoa je juhoamerická obilnina používaná na výrobu pudingov, polievok a hlavných jedál. Obsahuje nielen sacharidy, ale aj veľké množstvo vápniku, bielkovín a železa;
• Pšenica sa často používa v športovej výžive ako náhrada ryže.

Nemleté \u200b\u200balebo hrubo zomleté \u200b\u200bzrná sú zdravšie ako krupica alebo vločky. Zrno, ktoré neprešlo špeciálnym technologickým spracovaním, je bohaté na vlákninu, vitamíny a mikroelementy. Tmavé zrná (napríklad hnedá ryža) nespôsobujú osteoporózu, na rozdiel od spracovaných zŕn ako napr krupica alebo biela ryža.

Prečítajte si tiež:

Minerály

Tieto látky sú súčasťou tkanív a podieľajú sa na ich normálnom fungovaní, udržiavajú potrebný osmotický tlak v biologických tekutinách a stálosť acidobázickej rovnováhy v tele. Zvážme hlavné minerály.

Draslík je súčasťou buniek a sodík je obsiahnutý v medzibunkovej tekutine. Pre normálne fungovanie tela je nevyhnutný striktne stanovený pomer sodíka a draslíka. Zaisťuje normálnu excitabilitu svalových a nervových tkanív. Sodík sa podieľa na udržiavaní konštantného osmotického tlaku a draslík ovplyvňuje kontraktilnú funkciu srdca.

Prebytok aj nedostatok draslíka v tele môžu viesť k poruchám v práci kardiovaskulárneho systému cievny systém.

Draslík je prítomný v rôznych koncentráciách vo všetkých telesných tekutinách a pomáha udržiavať rovnováhu voda-soľ. Bohatým prírodným zdrojom draslíka sú banány, marhule, avokádo, zemiaky, mliečne výrobky, citrusové plody.

Vápnik je súčasťou kostí. Jeho ióny sa podieľajú na normálnom fungovaní kostrových svalov a mozgu. Prítomnosť vápnika v tele podporuje zrážanie krvi. Nadbytok vápnika zvyšuje rýchlosť kontrakcie srdcového svalu a vo veľmi vysokých koncentráciách môže spôsobiť zástavu srdca. Najlepším zdrojom vápnika sú mliečne výrobky; na vápnik sú tiež bohaté ryby z brokolice a lososa.

Fosfor je súčasťou buniek a medzibunkových tkanív. Podieľa sa na metabolizme tukov, bielkovín, sacharidov a vitamínov. Soli fosforu hrajú dôležitú úlohu pri udržiavaní acidobázickej rovnováhy krvi, posilňovaní svalov, kostí a zubov. Fosfor je bohatý na strukoviny, mandle, hydinu a najmä ryby.

Chlór je súčasťou kyseliny chlorovodíkovej v žalúdočnej šťave a v tele sa nachádza spolu so sodíkom. Chlór je nevyhnutný pre život všetkých buniek v tele.

Žehliť je neoddeliteľnou súčasťou niektorých enzýmov a hemoglobínu. Podieľa sa na distribúcii kyslíka a podporuje oxidačné procesy. Dostatočné množstvo železa v tele bráni rozvoju anémie a zníženiu imunity, zhoršeniu činnosti mozgu. Prirodzeným zdrojom železa sú zelené jablká, tučné ryby, marhule, hrášok, šošovica, figy, morské plody, mäso, hydina.

Bróm sa nachádza v krvi a iných telesných tekutinách. Zvyšuje procesy inhibície v mozgovej kôre a prispieva tak k normálnemu vzťahu medzi inhibičnými a excitačnými procesmi.

Jód je súčasťou produkovaných hormónov štítna žľaza... Nedostatok jódu môže spôsobiť poškodenie mnohých funkcií tela. Zdrojom jódu je jodidovaná soľ, morské ryby, morské riasy a ďalšie morské plody.

Síra je súčasťou bielkovín. Nachádza sa v hormónoch, enzýmoch, vitamínoch a ďalších zlúčeninách, ktoré sa podieľajú na metabolických procesoch. Kyselina sírová neutralizuje škodlivé látky v pečeni. Dostatočná prítomnosť síry v tele znižuje hladinu cholesterolu a zabraňuje vývoju nádorových buniek. Cibuľa, zelený čaj, granátové jablká, jablká a rôzne druhy bobúľ sú bohaté na síru.

Zinok, horčík, hliník, kobalt a mangán sú dôležité pre normálne fungovanie tela. Sú súčasťou buniek v malom množstve, preto sa im hovorí stopové prvky.

Horčík - kov podieľajúci sa na biochemických reakciách. Je nevyhnutný pre kontrakciu svalov a funkciu enzýmov. Tento stopový prvok posilňuje kostné tkanivo a reguluje srdcovú frekvenciu. Zdrojom horčíka je avokádo, hnedá ryža, pšeničné klíčky, slnečnicové semiačka, amarant.

Mangán - stopový prvok potrebný na tvorbu kostí a spojivových tkanív, práca enzýmov podieľajúcich sa na metabolizme uhľohydrátov. Ananás, černice, maliny sú bohaté na mangán.

Vitamíny

Vitamíny sú biologicky aktívne organické látky, ktoré zohrávajú dôležitú úlohu v metabolizme. Niektoré vitamíny sú obsiahnuté v enzýmoch, ktoré zaisťujú priebeh biologických reakcií, zatiaľ čo iné sú v úzkom spojení s endokrinnými žľazami.

Vitamíny podporujú imunitu a zaisťujú vysokú účinnosť tela. Nedostatok vitamínov spôsobuje poruchy normálneho fungovania tela, ktoré sa nazývajú nedostatok vitamínov. Potreba vitamínov v tele významne rastie so zvyšovaním atmosférického tlaku a teploty okolia, ako aj s fyzickou námahou a niektorými chorobami.

V súčasnosti je známych asi 30 druhov vitamínov. Vitamíny spadajú do dvoch kategórií: rozpustný v tukoch a rozpustné vo vode... Vitamíny rozpustné v tukoch sú vitamíny A, D, E, K. Nachádzajú sa v tukových usadeninách tela a nevyžadujú vždy pravidelný príjem zvonku; v prípade nedostatku ich telo prijíma zo svojich zdrojov. Nadmerné množstvo týchto vitamínov môže byť pre telo toxické.

Vo vode rozpustné vitamíny sú vitamíny skupiny B, kyselina listová, biotín, kyselina pantoténová. Vďaka svojej nízkej rozpustnosti v tukoch tieto vitamíny ťažko prenikajú do tukových tkanív a nehromadia sa v tele, s výnimkou vitamínu B12, ktorý sa hromadí v pečeni. Nadbytočné vitamíny rozpustné vo vode sa vylučujú močom, takže sú málo toxické a môžu sa prijímať v dosť veľkom množstve. Predávkovanie niekedy vedie k alergické reakcie.

Pre športovcov sú vitamíny obzvlášť dôležité z rôznych dôvodov.

• Po prvé, vitamíny sa priamo podieľajú na vývoji, práci a raste svalového tkaniva, syntéze bielkovín a zabezpečovaní integrity buniek.
• Po druhé, počas aktívnej fyzickej námahy sa veľa výživných látok spotrebuje vo veľkom množstve, takže počas tréningu a súťaží existuje zvýšená potreba vitamínov.
• Po tretie, špeciálne vitamínové doplnky a prírodné vitamíny zvyšujú rast a zvyšujú výkonnosť svalov.

Najdôležitejšie vitamíny pre šport

Vitamín E. (tokoferol). Prispieva k normálnej reprodukčnej činnosti tela. Nedostatok vitamínu E môže viesť k nezvratným zmenám vo svaloch, čo je pre športovcov neprijateľné. Tento vitamín je antioxidant, ktorý chráni poškodené bunkové membrány a znižuje množstvo voľných radikálov v tele, ktorých hromadenie vedie k zmenám v zložení buniek.

Vitamín E je bohatý na rastlinné oleje, klíčky obilninových rastlín (raž, pšenica), zelená zelenina. Je potrebné poznamenať, že vitamín E zvyšuje absorpciu a stabilitu vitamínu A. Toxicita vitamínu E je pomerne nízka, v prípade predávkovania však vedľajšie účinky - kožné choroby, nepriaznivé zmeny v genitálnej oblasti. Vitamín E by sa mal užívať s malým množstvom tučných jedál.

Vitamín H (biotín). Podieľa sa na reprodukčných procesoch tela a ovplyvňuje metabolizmus tukov a normálne fungovanie pokožky. Biotín je nevyhnutný pre syntézu aminokyselín. Mali by ste vedieť, že biotín je neutralizovaný avidínom obsiahnutým v surovom vaječnom bielku. Pri nadmernej konzumácii surových alebo nedostatočne tepelne upravených vajec môžu mať športovci problémy s rastom kostného a svalového tkaniva. Biotín sa získava z kvasníc, vaječného žĺtka, pečene, obilnín a strukovín.

Vitamín C (vitamín C). Obsiahnuté v enzýmoch, katalyzátoroch. Podieľa sa na redoxných reakciách, metabolických procesoch sacharidov a bielkovín. Pri nedostatku vitamínu C v potravinách môže človek dostať skorbut. Je potrebné poznamenať, že vo väčšine prípadov vedie táto choroba športovcov k odbornej nekompetentnosti. Jeho charakteristickými príznakmi sú únava, krvácanie a uvoľnenie ďasien, strata zubov, krvácanie do svalov, kĺbov a kože.

Vitamín C zvyšuje imunitu. Je to vynikajúci antioxidant, ktorý chráni bunky pred voľnými radikálmi, urýchľuje proces regenerácie buniek. Kyselina askorbová sa navyše podieľa na tvorbe kolagénu, ktorý je hlavným materiálom spojivových tkanív, preto dostatočný obsah tohto vitamínu v tele redukuje zranenia pri zvýšenej silovej záťaži.

Vitamín C podporuje lepšiu absorpciu železa, ktoré je nevyhnutné pre syntézu hemoglobínu, a tiež sa podieľa na syntéze testosterónu. Vitamín C má najvyššiu rozpustnosť vo vode, preto sa rýchlo distribuuje cez telesné tekutiny, v dôsledku čoho klesá jeho koncentrácia. Čím viac telesnej hmotnosti, tým nižší obsah vitamínov v tele pri rovnakej miere spotreby.

U športovcov, ktorí si budujú alebo sa venujú silovým športom, sa zvyšuje potreba kyseliny askorbovej a zvyšuje sa s intenzívnym tréningom. Telo nie je schopné tento vitamín syntetizovať a prijíma ho z rastlinnej potravy.

Denný príjem kyseliny askorbovej je nevyhnutný na udržanie prirodzenej rovnováhy látok v tele, zatiaľ čo v stresových situáciách sa rýchlosť vitamínu C zvyšuje dvakrát, a počas tehotenstva - 3x.

Čierna ríbezľa a šípky, citrusové plody, paprika, brokolica, melóny, paradajky a mnoho ďalších druhov zeleniny a ovocia sú bohaté na kyselinu askorbovú.

Predávkovanie vitamínom C môže viesť k alergickým reakciám, svrbeniu a podráždeniu pokožky, obrovské dávky môžu stimulovať vývoj nádorov.

Vitamín A... Zaisťuje normálny stav epiteliálnej pokožky tela a je nevyhnutný pre rast a reprodukciu buniek. Tento vitamín sa syntetizuje z karoténu. Pri nedostatku vitamínu A v tele sa imunita prudko znižuje, sliznice a pokožka sú vysušené. Vitamín A je nevyhnutný pre zrak a normálne sexuálne funkcie.

Pri absencii tohto vitamínu u dievčat sa oneskoruje sexuálny vývoj a u mužov sa zastavuje tvorba semena. Pre športovcov je obzvlášť dôležité, aby sa vitamín A aktívne podieľal na syntéze bielkovín, ktorá je nevyhnutná pre rast svalov. Okrem toho sa tento vitamín podieľa na akumulácii glykogénu v tele - hlavnej zásobárni energie.

Pre športovcov je zvyčajne obsiahnuté pomerne malé množstvo vitamínu A. Vysoká fyzická aktivita však neprispieva k akumulácii vitamínu A. Preto by ste mali pred dôležitými súťažami jesť viac potravín obsahujúcich tento vitamín.

Jeho hlavným zdrojom je zelenina a niektoré ovocie zafarbené na červeno a oranžovo: mrkva, marhule, tekvica, ako aj sladké zemiaky, mliečne výrobky, pečeň, rybí tuk, vaječné žĺtky.

Pri zvyšovaní dávok vitamínu A je potrebné postupovať opatrne, pretože ich prekročenie je nebezpečné a vedie k závažným ochoreniam - žltačke, všeobecnej slabosti, šupinateniu pokožky. Tento vitamín je rozpustný v tukoch, a preto sa absorbuje v tele iba pri príjme tučných jedál. Pri konzumácii surovej mrkvy sa odporúča dochutiť ju rastlinným olejom.

Vitamíny skupiny B.... Patria sem vitamíny B1 (tiamín), B2 (riboflavín), B6, B12, B3 (kyselina nikotínová), kyselina pantoténová a ďalšie.

Vitamín B1 (tiamín) sa podieľa na metabolizme bielkovín, tukov a sacharidov. Nervové tkanivo je najcitlivejšie na nedostatok tiamínu. Pri jeho nedostatku sú metabolické procesy prudko narušené. Ak v potravinách nie je tiamín, môže sa vyvinúť závažné ochorenie beriberi. Prejavuje sa to metabolickými poruchami a narušením normálu
fungovanie tela.

Nedostatok vitamínu B1 spôsobuje slabosť, poruchy trávenia a poruchy nervového systému a srdca. Tiamín sa podieľa na syntéze bielkovín a bunkovom raste. Účinné pre budovanie svalov.

Vitamín B1 sa podieľa na tvorbe hemoglobínu, ktorý je dôležitý pre okysličenie svalov počas aktívneho tréningu. Okrem toho tento vitamín vo všeobecnosti zlepšuje výkon, reguluje výdaj energie. Čím intenzívnejšie je cvičenie, tým viac je potrebné tiamínu.

Tiamín sa v tele nesyntetizuje, ale pochádza z rastlinnej potravy. Sú obzvlášť bohaté na droždie a otruby, vedľajšie mäsové výrobky, strukoviny a obilniny.

Vitamín B2 (riboflavín). Je obsiahnutý vo všetkých bunkách tela a je katalyzátorom redoxných reakcií. Pri nedostatku riboflavínu dochádza k poklesu teploty, slabosti, dysfunkcii gastrointestinálny trakt a poškodenie slizníc. Riboflavín sa podieľa na najdôležitejších procesoch uvoľňovania energie: metabolizmus glukózy, oxidácia mastných kyselín, asimilácia vodíka, metabolizmus bielkovín.

Medzi hmotnosťou bez tukov a množstvom riboflavínu v potravinách existuje priamy vzťah. U žien je potreba vitamínu B2 vyššia ako u mužov. Tento vitamín zvyšuje excitabilitu svalového tkaniva. Prirodzeným zdrojom riboflavínu sú pečeň, droždie, obilniny, mäso a mliečne výrobky.

Nedostatok kyseliny pantoténovej môže spôsobiť dysfunkciu pečene a nedostatočné množstvo folátu môže spôsobiť anémiu.

Vitamín B3 (kyselina nikotínová). Hrá dôležitú úlohu pri syntéze tukov a bielkovín a ovplyvňuje rast tela, stav pokožky a činnosť nervového systému. Obsiahnuté v enzýmoch, ktoré katalyzujú redoxné procesy v tkanivách. Poskytnutie dostatku tohto vitamínu telu zlepšuje výživu svalov počas cvičenia.

Kyselina nikotínová spôsobuje vazokonstrikciu, ktorá pomáha kulturistom, aby v súťaži vyzerali svalnatejšie, treba si však uvedomiť, že vysoké dávky tejto kyseliny znižujú výkonnosť a spomaľujú spaľovanie tukov.

Vitamín B3 vstupuje do tela s jedlom. Telo ho vyžaduje najmä pri chorobách pečene, srdca, ľahkých formách cukrovky a peptický vred... Nedostatok vitamínu môže viesť k pellagre, ktorá sa vyznačuje kožnými léziami a poruchami gastrointestinálneho traktu.

Droždie a otruby, tuniakové mäso, pečeň, mlieko, vajcia, huby obsahujú veľké množstvo niacínu.

Vitamín B4 (cholín). Je súčasťou lecitínu, ktorý sa podieľa na stavbe bunkových membrán a tvorbe krvnej plazmy. Pôsobí lipotropne. Zdrojom vitamínu B4 je mäso, ryby, sója a vaječné žĺtky.

Vitamín B6 (pyridoxín). Obsiahnuté v enzýmoch podieľajúcich sa na štiepení aminokyselín. Tento vitamín sa podieľa na metabolizme bielkovín a ovplyvňuje hladinu hemoglobínu v krvi. Pyridoxín je potrebný pre športovcov vo vysokých dávkach, pretože podporuje rast svalového tkaniva a zvýšený výkon. Zdrojom vitamínu B6 je mäso z mladej hydiny, rýb, mäsových drobov, bravčového mäsa, vajec, nedrvená ryža.

Vitamín B9 (kyselina listová). Stimuluje a reguluje proces tvorby krvi, predchádza anémii. Podieľa sa na syntéze genetického zloženia buniek, syntéze aminokyselín, krvotvorbe. Vitamín musí byť v strave prítomný počas tehotenstva a pri intenzívnej fyzickej aktivite. Prirodzeným zdrojom kyseliny listovej je listová zelenina (šalát, špenát, čínska kapusta), ovocie a strukoviny.

Vitamín B12... Zvyšuje chuť do jedla a eliminuje gastrointestinálne poruchy. S jeho nedostatkom klesá hladina hemoglobínu v krvi. Vitamín B12 sa podieľa na metabolizme, na procesoch krvotvorby a na normálnom fungovaní nervového systému. Nie je syntetizovaný, do tela sa dostáva s jedlom.

Pečeň a obličky sú bohaté na vitamín B12. Športovec na beztukovej alebo vegetariánskej strave, ktorý je obsiahnutý iba v potravinách živočíšneho pôvodu, by sa mal ohľadom zaradenia tohto vitamínu do stravy vo forme rôznych prípravkov poradiť s lekárom. Nedostatok vitamínu B12 vedie k zhubnej anémii sprevádzanej zhoršenou tvorbou krvi.

Vitamín B13 (kyselina orotová). Má zvýšené anabolické vlastnosti, stimuluje metabolizmus bielkovín. Podieľa sa na syntéze nukleových kyselín. Je súčasťou multivitamínových prípravkov, kvasnice sú prírodným zdrojom.

Vitamín D veľmi dôležité pre absorpciu vápniku a fosforu v tele. Tento vitamín má vysoký obsah tukov, takže veľa športovcov sa jeho použitiu vyhýba, čo vedie k kostné tkanivo... Vitamín D je bohatý na mliečne výrobky, maslo, vajcia, vytvára sa v pokožke pri vystavení slnečnému žiareniu. Táto látka stimuluje rast tela, podieľa sa na metabolizme sacharidov.

Nedostatok vitamínu D vedie k dysfunkcii pohybový aparát, deformácia kostí a práca dýchacieho systému. Pravidelné zaraďovanie jedál a prípravkov obsahujúcich tento vitamín do jedálnička prispieva k rýchlemu zotaveniu tela po viacdňových súťažiach a zvyšuje sa fyzická aktivita, lepšie hojenie zranení, zvýšená výdrž a dobré zdravie športovcov. Pri predávkovaní vitamínom D nastáva toxická reakcia a zvyšuje sa pravdepodobnosť vzniku nádorov.

Ovocie a zelenina tento vitamín neobsahujú, obsahujú však pro-vitamín D steroly, ktoré sa vplyvom slnečného žiarenia premieňajú na vitamín D.

Vitamín K... Reguluje zrážanie krvi. Odporúča sa brať ho pod ťažkými bremenami, nebezpečenstvom mikrotraumat. Znižuje stratu krvi počas menštruácie, krvácania, traumy. Vitamín K sa syntetizuje v tkanivách a ak je prítomný v nadmernom množstve, môže spôsobiť vznik krvných zrazenín. Zdrojom tohto vitamínu sú zelené plodiny.

Vitamín B15... Stimuluje oxidačné procesy v bunkách.

Vitamín P... Pri jeho nedostatku je narušená pevnosť kapilár, zvyšuje sa ich priepustnosť. To vedie k zvýšenému krvácaniu.

Kyselina pantoténová... Prispieva k normálnemu priebehu mnohých chemických reakcií v tele. Pri jeho nedostatku klesá váha, vyvíja sa anémia, narúšajú sa funkcie niektorých žliaz a dochádza k spomaleniu rastu.

Pretože potreby športovcov v oblasti vitamínov sú veľmi odlišné a ich prirodzený príjem nie je vždy možný, je dobrým východiskom užívanie liekov, ktoré obsahujú veľké množstvo vitamínov, mikro- a makroelementov v dávkovej forme.

Zničenie biologicky aktívnych látok

Všetky biologicky aktívne látky sa dajú zničiť. Ničenie je uľahčené nielen prírodnými procesmi, ale aj nesprávnym používaním, skladovaním a používaním výrobkov obsahujúcich biologicky aktívne látky.

doktor biologických vied, profesor V.M.Shkumatov;

zástupca generálneho riaditeľa pre

inovatívny vývoj RUE "Belmedpreparaty"

kandidát technických vied T.V. Trukhacheva

Leontiev, V.N.

Chémia biologicky aktívnych látok: elektronický kurz prednáškových textov pre študentov odboru 1-48 02 01 "Biotechnológia" denné a externé vzdelávanie / V. N. Leontiev, O.S. Ignatovets. - Minsk: BSTU, 2013. - 129 s.

Elektronický kurz prednášaných textov je venovaný štrukturálnym a funkčným vlastnostiam a chemickým vlastnostiam hlavných tried biologicky aktívnych látok (bielkoviny, sacharidy, lipidy, vitamíny, antibiotiká atď.). Popísané sú metódy chemickej syntézy a štrukturálnej analýzy uvedených tried zlúčenín, ich vlastností a účinkov na biologické systémy, ako aj ich distribúcie v prírode.

Téma 1. Úvod
Chémia biologicky aktívnych látok študuje štruktúru a biologické funkcie najdôležitejších zložiek živej hmoty, predovšetkým biopolymérov a bioregulátorov s nízkou molekulovou hmotnosťou, pričom osobitnú pozornosť venuje objasneniu vzťahov medzi štruktúrou a biologickým pôsobením. V skutočnosti je to chemický základ modernej biológie. Rozvíjaním základných problémov chémie živého sveta prispieva bioorganická chémia k riešeniu problémov so získavaním prakticky dôležitých liekov pre medicínu, poľnohospodárstvo a množstvo priemyselných odvetví.

Študijné objekty: proteíny a peptidy, nukleové kyseliny, uhľohydráty, lipidy, zmiešané biopolyméry - glykoproteíny, nukleoproteíny, lipoproteíny, glykolipidy atď.; alkaloidy, terpenoidy, vitamíny, antibiotiká, hormóny, prostaglandíny, rastové látky, feromóny, toxíny a syntetické látky lieky, pesticídy atď.

Výskumné metódy: Hlavný arzenál tvoria metódy organickej chémie, na riešení štrukturálnych a funkčných problémov sa však podieľajú aj rôzne fyzikálne, fyzikálnochemické, matematické a biologické metódy.

Hlavné ciele: izolácia študovaných zlúčenín v individuálnom stave kryštalizáciou, destiláciou, odlišné typy chromatografia, elektroforéza, ultrafiltrácia, ultracentrifugácia, protiprúdová distribúcia atď .; vytvorenie štruktúry vrátane priestorovej štruktúry založenej na prístupoch organickej a fyzikálno-organickej chémie pomocou hmotnostnej spektrometrie, rôznych typov optickej spektroskopie (IR, UV, laser atď.), röntgenovej štrukturálnej analýzy, nukleárnej magnetickej rezonancie, elektrónovej paramagnetickej rezonancie, optickej disperzie rotácia a cirkulárny dichroizmus, metódy rýchlej kinetiky atď. v kombinácii s počítačovými výpočtami; chemická syntéza a chemická modifikácia študovaných zlúčenín vrátane úplnej syntézy, syntézy analógov a derivátov s cieľom potvrdiť štruktúru, objasniť vzťah medzi štruktúrou a biologickou funkciou a získať prakticky cenné lieky; biologické testovanie výsledných zlúčenín in vitro a in vivo.

Najbežnejšie funkčné skupiny v biomolekulách:

hydroxyl (alkoholy)	aminoskupina (amíny)
aldehyd (aldehydy)	amid (amidy)
karbonyl (ketóny)	komplexný éter
karboxylová kyselina	éterický
sulfhydryl (tioly)	metyl
disulfid	etyl
fosfát	fenyl
guanidín	imidazol

Téma 2. Bielkoviny a peptidy. Primárna štruktúra proteínov a peptidov
Bielkoviny - vysokomolekulárne biopolyméry vyrobené zo zvyškov aminokyselín. Molekulová hmotnosť proteínov sa pohybuje od 6 000 do 2 000 000 Da. Sú to proteíny, ktoré sú produktom genetickej informácie prenášanej z generácie na generáciu a vykonávajú všetky dôležité procesy v bunke. Tieto úžasne rozmanité polyméry majú niektoré z najdôležitejších a najuniverzálnejších bunkových funkcií.

Bielkoviny je možné rozdeliť:
1) podľa štruktúry : jednoduché proteíny sa vytvárajú z aminokyselinových zvyškov a po hydrolýze sa rozkladajú iba na voľné aminokyseliny alebo ich deriváty.

Komplexné proteíny - Jedná sa o dvojzložkové proteíny, ktoré pozostávajú z jednoduchého proteínu a neproteínovej zložky nazývanej protetická skupina. Počas hydrolýzy komplexných bielkovín sa okrem voľných aminokyselín vytvára aj nebielkovinová časť alebo produkty jej rozpadu. Môžu obsahovať ióny kovov (metaloproteíny), molekuly pigmentu (chromoproteíny), môžu vytvárať komplexy s inými molekulami (lipo-, nukleo-, glykoproteíny), ako aj kovalentne viazať anorganický fosfát (fosfoproteíny);

2. rozpustnosť vo vode:

- rozpustné vo vode,

- rozpustný v soli,

- rozpustný v alkohole,

- nerozpustný;

3. Vykonané funkcie : biologické funkcie bielkovín zahŕňajú:

- katalytické (enzymatické),

- regulačné (schopnosť regulovať rýchlosť chemických reakcií v bunke a úroveň metabolizmu v celom tele),

- transport (transport látok v tele a ich prenos cez biomembrány),

- štrukturálne (ako súčasť chromozómov, cytoskeletu, spojivového, svalového a podporného tkaniva),

- receptor (interakcia molekúl receptora s extracelulárnymi zložkami a iniciácia špecifickej bunkovej odpovede).

Okrem toho bielkoviny vykonávajú ochranné, skladovacie, toxické, kontraktilné a iné funkcie;

4) v závislosti od priestorovej štruktúry:

- fibrilárne (prirodzene sa používajú ako konštrukčný materiál),

- globulárne (enzýmy, protilátky, niektoré hormóny atď.).

Aminokyseliny, ICH VLASTNOSTI
Aminokyseliny sa nazývajú karboxylové kyseliny obsahujúce aminoskupinu a karboxylovú skupinu. Prirodzené aminokyseliny sú 2-aminokarboxylové kyseliny alebo a-aminokyseliny, aj keď existujú aminokyseliny, ako je β-alanín, taurín, kyselina y-aminomaslová. Všeobecne vzorec a-aminokyseliny vyzerá takto:


Α-aminokyseliny na 2. atóme uhlíka majú štyri rôzne substituenty, t. J. Všetky a-aminokyseliny, okrem glycínu, majú asymetrický (chirálny) atóm uhlíka a existujú vo forme dvoch enantiomérov - Ľ- a D-aminokyseliny. Prírodné aminokyseliny patria k Ľ- po boku. Dβ-aminokyseliny sa nachádzajú v baktériách a peptidových antibiotikách.

Všetky aminokyseliny vo vodných roztokoch môžu existovať vo forme bipolárnych iónov a ich celkový náboj závisí od pH média. Vyvolá sa hodnota pH, pri ktorej je celkový náboj nulový izoelektrický bod... V izoelektrickom bode je aminokyselina zwitterión, to znamená, že jej amínová skupina je protonovaná a karboxylová skupina je disociovaná. V neutrálnom rozmedzí pH je väčšina aminokyselín zwitterióny:


Aminokyseliny neabsorbujú svetlo vo viditeľnej oblasti spektra, aromatické aminokyseliny absorbujú svetlo v UV oblasti spektra: tryptofán a tyrozín pri 280 nm, fenylalanín pri 260 nm.

Proteíny vykazujú rad farebných reakcií v dôsledku prítomnosti určitých aminokyselinových zvyškov alebo bežných chemických skupín. Tieto reakcie sa často používajú na analytické účely. Najznámejšie z nich sú ninhydrínová reakcia, ktorá umožňuje kvantitatívne stanovenie aminoskupín v proteínoch, peptidoch a aminokyselinách, ako aj biuretová reakcia, ktorá sa používa na kvalitatívne a kvantitatívne stanovenie proteínov a peptidov. Keď sa proteín alebo peptid, ale nie aminokyselina, zahrieva s CuS04 v alkalickom roztoku, vznikne fialovo sfarbená komplexná zlúčenina medi, ktorej množstvo je možné určiť spektrofotometricky. Na detekciu peptidov obsahujúcich zodpovedajúce aminokyselinové zvyšky sa používajú farebné aminokyselinové reakcie. Na identifikáciu guanidínovej skupiny arginínu sa používa Sakaguchiho reakcia - pri interakcii s a-naftolom a chlórnanom sodným majú guanidíny v alkalickom prostredí červené sfarbenie. Indolový kruh tryptofánu je možné detegovať Ehrlichovou reakciou - červenofialové sfarbenie, keď reaguje s p-dimetylaminobenzaldehydom v H2S04. Pauliho reakcia umožňuje odhaliť zvyšky histidínu a tyrozínu, ktoré v alkalických roztokoch reagujú s kyselinou diazobenzénsulfónovou a vytvárajú deriváty sfarbené do červena.

Biologická úloha aminokyselín:

1) štrukturálne prvky peptidov a proteínov, takzvané proteinogénne aminokyseliny. Proteíny obsahujú 20 aminokyselín, ktoré sú kódované genetickým kódom a sú obsiahnuté v proteínoch počas translácie, niektoré z nich môžu byť fosforylované, acylované alebo hydroxylované;

2) štruktúrne prvky ďalších prírodných zlúčenín - koenzýmy, žlčové kyseliny, antibiotiká;

3) signalizačné molekuly. Niektoré z aminokyselín sú neurotransmitery alebo prekurzory neurotransmiterov, hormónov a histohormónov;

4) najdôležitejšie metabolity, napríklad niektoré aminokyseliny sú prekurzormi rastlinných alkaloidov alebo slúžia ako donory dusíka alebo sú dôležitými zložkami výživy.

Názvoslovie, molekulová hmotnosť a hodnoty pK aminokyselín sú uvedené v tabuľke 1.

stôl 1
Názvoslovie, molekulová hmotnosť a hodnoty pK aminokyselín

Aminokyseliny sa líšia svojou rozpustnosťou vo vode. Je to spôsobené ich obojakou iónovou povahou, ako aj schopnosťou radikálov interagovať s vodou (hydrátmi). TO hydrofilný Zahŕňa radikály obsahujúce katiónové, aniónové a polárne nenabité funkčné skupiny. TO hydrofóbne - radikály obsahujúce alkylové alebo arylové skupiny.

Podľa polarity R-skupiny, rozlišujú sa štyri triedy aminokyselín: nepolárne, polárne nenabité, negatívne nabité a pozitívne nabité.

Nepolárne aminokyseliny zahŕňajú: glycín; aminokyseliny s alkylovými a arylovými postrannými reťazcami - alanín, valín, leucín, izoleucín; tyrozín, tryptofán, fenylalanín; iminokyselina je prolín. Majú tendenciu sa dostať do hydrofóbneho prostredia „vo vnútri“ molekuly proteínu (obr. 1).

Obrázok: 1. Nepolárne aminokyseliny
Medzi polárne nabité aminokyseliny patria: kladne nabité aminokyseliny - histidín, lyzín, arginín (obr. 2); negatívne nabité aminokyseliny - kyselina asparágová a kyselina glutámová (obr. 3). Spravidla vyčnievajú do vodného prostredia veveričky.

Zvyšok aminokyselín tvorí kategóriu polárnych nenabitých: serín a treonín (aminokyseliny-alkoholy); asparagín a glutamín (amidy kyseliny asparágovej a glutámovej); cysteín a metionín (aminokyseliny obsahujúce síru).

Pretože pri neutrálnom pH sú COOH skupiny kyseliny glutámovej a asparágovej úplne disociované, zvyčajne sa nazývajú glutamát a aspartát bez ohľadu na povahu katiónov prítomných v médiu.

Mnoho proteínov obsahuje špeciálne aminokyseliny, ktoré sa tvoria modifikáciou bežných aminokyselín po ich začlenení do polypeptidového reťazca, napríklad 4-hydroxyprolín, fosfoserín, kyselina -karboxyglutámová atď.

Obrázok: 2. Aminokyseliny s nabitými bočnými skupinami
Všetky aminokyseliny vytvorené počas hydrolýzy proteínov za dosť miernych podmienok vykazujú optickú aktivitu, to znamená schopnosť otáčať rovinu polarizovaného svetla (s výnimkou glycínu).

Obrázok: 3. Aminokyseliny s nabitými bočnými skupinami
Všetky zlúčeniny schopné existovať v dvoch stereoizomérnych formách, L- a D-izoméry, majú optickú aktivitu (obr. 4). Bielkoviny obsahujú iba Ľ-aminokyseliny.

Ľ-alanín D-alanín
Obrázok: 4. Optické izoméry alanínu

Glycín nemá asymetrický atóm uhlíka, zatiaľ čo treonín a izoleucín majú každý dva asymetrické atómy uhlíka. Všetky ostatné aminokyseliny majú jeden asymetrický atóm uhlíka.

Opticky neaktívna forma aminokyseliny sa nazýva racemát, čo je ekvimolárna zmes D- a Ľ-izoméry a označené symbolom DL-.

M

onoméry aminokyselín, ktoré tvoria polypeptidy, sa nazývajú aminokyselinové zvyšky. Aminokyselinové zvyšky sú navzájom spojené peptidovou väzbou (obr. 5), na ktorej tvorbe sa podieľa -karboxylová skupina jednej aminokyseliny a a-amino skupina druhej.
Obrázok: 5. Tvorba peptidových väzieb
Rovnováha tejto reakcie sa posúva skôr k tvorbe voľných aminokyselín než k peptidu. Biosyntéza polypeptidov preto vyžaduje katalýzu a spotrebu energie.

Pretože dipeptid obsahuje reaktívne karboxylové a aminoskupiny, môžu sa k nemu pripojiť ďalšie aminokyselinové zvyšky pomocou nových peptidových väzieb, čo vedie k vzniku polypeptidu - proteínu.

Polypeptidový reťazec pozostáva z pravidelne sa opakujúcich oblastí - skupín NHCHRCO, ktoré tvoria hlavný reťazec (kostra alebo hlavný reťazec molekuly), a variabilnej časti, ktorá obsahuje charakteristické bočné reťazce. R-skupiny aminokyselinových zvyškov vyčnievajú z peptidového hlavného reťazca a tvoria vo veľkej miere povrch polyméru, čo určuje mnoho fyzikálnych a chemických vlastností proteínov. Voľná \u200b\u200brotácia v peptidovom reťazci je možná medzi atómom dusíka peptidovej skupiny a susedným atómom uhlíka , ako aj medzi atómom uhlíka and a uhlíkom karbonylovej skupiny. Vďaka tomu môže lineárna štruktúra získať zložitejšiu priestorovú konformáciu.

Volá sa aminokyselinový zvyšok s voľnou -aminoskupinou N-koncový a majúci voľnú -karboxylovú skupinu - ZO-terminál.

Štruktúra peptidov je obvykle znázornená na N-koniec.

Niekedy sa terminálne -amino a -karboxylové skupiny navzájom viažu a tvoria cyklické peptidy.

Peptidy sa líšia počtom aminokyselín, zložením aminokyselín a poradím kombinácie aminokyselín.

Peptidové väzby sú veľmi silné a ich chemická hydrolýza si vyžaduje náročné podmienky: vysoká teplota a tlak, kyslé prostredie a dlhá doba.

V živej bunke môžu byť peptidové väzby prerušené proteolytickými enzýmami nazývanými proteázy alebo peptidové hydrolázy.

Rovnako ako aminokyseliny, aj proteíny sú amfotérne zlúčeniny a sú nabité vo vodných roztokoch. Každý proteín má svoj vlastný izoelektrický bod - hodnotu pH, pri ktorej sú pozitívne a negatívne náboje proteínu úplne kompenzované a celkový náboj molekuly je nulový. Pri hodnotách pH nad izoelektrickým bodom nesie proteín negatívny náboj a pri hodnotách pH pod izoelektrickým bodom je pozitívny.
SEKVENÁTORY. STRATÉGIA A TAKTIKA ANALÝZY PRIMÁRNEJ ŠTRUKTÚRY
Stanovenie primárnej štruktúry proteínov sa redukuje na objasnenie poradia aminokyselín v polypeptidovom reťazci. Tento problém je vyriešený pomocou metódy sekvenovanie (z angličtiny. postupnosť-slednosť).

V zásade možno primárnu štruktúru proteínov určiť priamou analýzou aminokyselinovej sekvencie alebo dešifrovaním nukleotidovej sekvencie zodpovedajúcich génov pomocou genetického kódu. Kombinácia týchto metód prirodzene poskytuje najvyššiu spoľahlivosť.

Samotné sekvenovanie na súčasnej úrovni umožňuje určiť aminokyselinovú sekvenciu v polypeptidoch, ktorých veľkosť nepresahuje niekoľko desiatok aminokyselinových zvyškov. Zároveň sú študované polypeptidové fragmenty oveľa kratšie ako tie prirodzené proteíny, s ktorými sa človek musí vysporiadať. Preto je nevyhnutné vopred rozrezať pôvodný polypeptid na krátke fragmenty. Po sekvenovaní získaných fragmentov musia byť znovu šité v pôvodnom poradí.

Stanovenie sekvencie primárneho proteínu sa teda redukuje na nasledujúce hlavné kroky:

1) štiepenie proteínu na niekoľko fragmentov dĺžky dostupných na sekvenovanie;

2) sekvenovanie každého zo získaných fragmentov;

3) zhromaždenie kompletnej štruktúry proteínu z vytvorených štruktúr jeho fragmentov.

Štúdium primárnej štruktúry proteínu pozostáva z nasledujúcich etáp:

- stanovenie jeho molekulovej hmotnosti;

- stanovenie špecifického zloženia aminokyselín (zloženie AK);

- definícia N- a ZO- terminálne aminokyselinové zvyšky;

- štiepenie polypeptidového reťazca na fragmenty;

- štiepenie pôvodného polypeptidového reťazca iným spôsobom;

- oddelenie prijatých fragmentov;

- aminokyselinová analýza každého fragmentu;

- vytvorenie primárnej štruktúry polypeptidu, berúc do úvahy prekrývajúce sa sekvencie fragmentov oboch štiepení.

Pretože zatiaľ neexistuje žiadna metóda na stanovenie úplnej primárnej štruktúry proteínu na celej molekule, je polypeptidový reťazec podrobený špecifickému štiepeniu chemickými činidlami alebo proteolytickými enzýmami. Zmes vytvorených peptidových fragmentov sa oddelí a pre každý z nich sa stanoví aminokyselinové zloženie a aminokyselinová sekvencia. Po vytvorení štruktúry všetkých fragmentov je potrebné zistiť poradie ich usporiadania v pôvodnom polypeptidovom reťazci. Za týmto účelom je proteín podrobený štiepeniu iným činidlom a je získaná druhá sada peptidových fragmentov, odlišné od prvého, ktoré sú oddelené a analyzované podobným spôsobom.

1. Stanovenie molekulovej hmotnosti (nasledujúcim metódam sa podrobne venujeme v téme 3):

- podľa viskozity;

- sedimentačnou rýchlosťou (ultracentrifugačná metóda);

- gélová chromatografia;

- elektroforéza na PAGE v disociačných podmienkach.

2. Stanovenie zloženia AK. Analýza aminokyselinovej kompozície zahrnuje úplnú kyslú hydrolýzu študovaného proteínu alebo peptidu s použitím 6 n. kyselina chlorovodíková a kvantitatívne stanovenie všetkých aminokyselín v hydrolyzáte. Vzorka sa hydrolyzuje 6 hodín v zatavených ampulkách vo vákuu pri 150 ° C. Kvantitatívne stanovenie aminokyselín v proteínovom alebo peptidovom hydrolyzáte sa uskutoční pomocou analyzátora aminokyselín.

3. Stanovenie N- a C-aminokyselinových zvyškov. V polypeptidovom reťazci proteínu je na jednej strane aminokyselinový zvyšok nesúci voľnú a-aminoskupinu (amino alebo N-koncový zvyšok) a na druhej strane zvyšok s voľnou a-karboxylovou skupinou (karboxylová skupina alebo ZO-terminálny zvyšok). Analýza terminálnych zvyškov hrá dôležitú úlohu v procese určovania aminokyselinovej sekvencie proteínu. V prvej fáze štúdie umožňuje posúdiť počet polypeptidových reťazcov, ktoré tvoria molekulu proteínu, a stupeň homogenity študovaného liečiva. Následné kroky s použitím analýzy N-terminálnych zvyškov aminokyselín, je riadený proces separácie peptidových fragmentov.

Reakcie na stanovenie N-koncových aminokyselinových zvyškov:

1) jedna z prvých metód určovania N-koncové aminokyselinové zvyšky navrhol F. Senger v roku 1945. Reakciou a-aminoskupiny peptidu alebo proteínu s 2,4-dinitrofluórbenzénom sa získa žltý dinitrofenylový (DNP) derivát. Následná kyslá hydrolýza (5,7 N HCl) vedie k pretrhnutiu peptidových väzieb a tvorbe DNP-derivátu N-terminálna aminokyselina. DNP-aminokyselina sa extrahuje éterom a identifikuje sa chromatografiou v prítomnosti štandardov.

2) dansylačná metóda. Najväčšie uplatnenie pri určovaní N-terminálne zvyšky sa v súčasnosti nachádzajú pomocou tanečnej metódy vyvinutej v roku 1963 W. Grayom \u200b\u200ba B. Hartleyom. Rovnako ako metóda dinitrofenylácie je založená na zavedení „značky“ do aminoskupín proteínu, ktorá sa neodstráni pri následnej hydrolýze. Jeho prvým stupňom je reakcia dansylchloridu (1-dimetylaminonaftalan-5-sulfochloridu) s neprotonovanou a-aminoskupinou peptidu alebo proteínu za vzniku dansylpeptidu (DNS peptid). V ďalšom štádiu sa peptid DNS hydrolyzuje (5,7 N HCl, 105 ° C, 12-16 h) a uvoľní sa N-terminálna α-DNS-aminokyselina. DNS-aminokyseliny vykazujú intenzívnu fluorescenciu v ultrafialovej oblasti spektra (365 nm); na ich identifikáciu zvyčajne stačí 0,1 - 0,5 nmol látky.

Existuje niekoľko metód, pomocou ktorých je možné určiť, ako N-terminálny aminokyselinový zvyšok a aminokyselinová sekvencia. Patrí sem degradácia Edmanovou metódou a enzymatická hydrolýza aminopeptidázami. Tieto metódy budú podrobnejšie diskutované nižšie pri opise aminokyselinovej sekvencie peptidov.

Reakcie na stanovenie C-koncových aminokyselinových zvyškov:

1) medzi chemickými metódami stanovenia ZO-záverové aminokyselinové zvyšky, je pozoruhodný spôsob hydrazinolýzy navrhnutý S. Akaborim a oxazolónový spôsob. V prvom z nich, keď sa peptid alebo proteín zahrieva s bezvodým hydrazínom na teplotu 100 - 120 ° C, sa peptidové väzby hydrolyzujú za vzniku hydrazidov aminokyselín. ZOA-koncová aminokyselina zostáva ako voľná aminokyselina a je možné ju izolovať z reakčnej zmesi a identifikovať (obr. 6).

Obrázok: 6. Štiepenie peptidovej väzby hydrazínom
Metóda má niekoľko obmedzení. Počas hydrazinolýzy sa ničí glutamín, asparagín, cysteín a cystín; arginín stráca svoju guanidínovú skupinu a vytvára ornitín. Serínové, treonínové a glycínhydrazidy sú labilné a ľahko sa prevádzajú na voľné aminokyseliny, čo komplikuje interpretáciu výsledkov;

2) oxazolónová metóda, často označovaná ako metóda s obsahom trícia, je založená na schopnosti ZO- terminálne aminokyselinové zvyšky pôsobením anhydridu kyseliny octovej prechádzajú cyklizáciou za vzniku oxazolónu. Za alkalických podmienok sa mobilita atómov vodíka v polohe 4 oxazolónového kruhu prudko zvyšuje a dajú sa ľahko nahradiť tríciom. Reakčné produkty, ktoré sú výsledkom následnej kyslej hydrolýzy tritiovaného peptidu alebo proteínu, sú rádioaktívne značené ZO-terminálna aminokyselina. Chromatografia hydrolyzátu a meranie rádioaktivity umožňujú identifikáciu ZOkoncová aminokyselina peptidu alebo proteínu;

3) najčastejšie určiť ZO- terminálne aminokyselinové zvyšky, použije sa enzymatická hydrolýza s karboxypeptidázami, čo tiež umožňuje analyzovať C-koncovú aminokyselinovú sekvenciu. Karboxypeptidáza hydrolyzuje iba tie peptidové väzby, ktoré sa tvoria ZO-terminálna aminokyselina s voľnou a-karboxylovou skupinou. Preto sa pôsobením tohto enzýmu aminokyseliny postupne štiepia z peptidu, počnúc od ZO-terminál. To vám umožní určiť relatívnu polohu striedajúcich sa aminokyselinových zvyškov.

V dôsledku identifikácie N- a ZO-terminálne zvyšky polypeptidu dostávajú dva dôležité referenčné body na určenie jeho aminokyselinovej sekvencie (primárna štruktúra).

4. Fragmentácia polypeptidového reťazca.

Enzymatické metódy. Na špecifické štiepenie proteínov v určitých bodoch sa používajú enzymatické aj chemické metódy. Z enzýmov, ktoré katalyzujú hydrolýzu proteínov v konkrétnych bodoch, sa najbežnejšie používajú trypsín a chymotrypsín. Trypsín katalyzuje hydrolýzu peptidových väzieb umiestnených za zvyškami lyzínu a arginínu. Chymotrypsín prednostne štiepi proteíny po zvyškoch aromatických aminokyselín - fenylalaníne, tyrozíne a tryptofáne. V prípade potreby je možné špecificitu trypsínu zvýšiť alebo zmeniť. Napríklad pôsobenie anhydridu kyseliny citrakónovej na študovaný proteín vedie k acylácii zvyškov lyzínu. V takto modifikovanom proteíne dôjde k štiepeniu iba na zvyškoch arginínu. Pri štúdiu primárnej štruktúry proteínov sa tiež široko používa proteináza, ktorá tiež patrí do triedy serínových proteináz. Enzým má dve maximá proteolytickej aktivity pri pH 4,0 a 7,8. Proteináza štiepi vo vysokom výťažku peptidové väzby tvorené karboxylovou skupinou kyseliny glutámovej.

Vedci majú k dispozícii aj veľkú skupinu menej špecifických proteolytických enzýmov (pepsín, elastáza, subtilizín, papaín, pronáza atď.). Tieto enzýmy sa používajú hlavne na ďalšiu fragmentáciu peptidov. Ich substrátová špecifickosť je určená povahou aminokyselinových zvyškov, ktoré nielen tvoria hydrolyzovateľnú väzbu, ale sú tiež vzdialenejšie v celom reťazci.

Chemické metódy.

1) medzi chemickými metódami fragmentácie proteínov je najšpecifickejšie a najčastejšie používané štiepenie bromkyanom na zvyškoch metionínu (obr. 7).

Reakcia s brómkyánom vedie k tvorbe medziproduktu kyánsulfóniového derivátu metionínu, ktorý sa za kyslých podmienok spontánne prevedie na iminolaktón homoserín, ktorý sa zase rýchlo hydrolyzuje štiepením imínovej väzby. Čo má za následok ZO- koniec peptidov homoserín laktón sa ďalej čiastočne hydrolyzuje na homoserín (HSer), v dôsledku čoho každý peptidový fragment, okrem ZO- terminálny, existuje v dvoch formách - homoserín a homoserín laktón;

Obrázok: 7. Štiepenie polypeptidového reťazca brómkyánom
2) pre štiepenie proteínov na karbonylovej skupine tryptofánového zvyšku bolo navrhnutých veľké množstvo spôsobov. Jedným z reagentov používaných na tento účel je Np-brómsukcínimid;

3) reakcia výmeny tiol-disulfidu. Ako činidlá sa používajú redukovaný glutatión, 2-merkaptoetanol a ditiotreitol.

5. Stanovenie sekvencie peptidových fragmentov. V tomto štádiu je aminokyselinová sekvencia stanovená v každom z peptidových fragmentov získaných v predchádzajúcom stupni. Na tento účel sa zvyčajne používa chemická metóda vyvinutá Perom Edmanom. Štiepenie podľa Edmana sa redukuje na skutočnosť, že je iba označený a odštiepený N- terminálny zvyšok peptidu a všetky ostatné peptidové väzby nie sú ovplyvnené. Po identifikácii rozdelenia N-koncový zvyšok štítku sa vloží do ďalšieho, ktorý sa teraz stal N-terminál, zvyšok, ktorý sa odštiepi rovnakým spôsobom a prechádza rovnakou sériou reakcií. Takže odštiepením zvyšku po zvyšku je možné určiť celú aminokyselinovú sekvenciu peptidu pomocou iba jednej sondy na tento účel. Pri Edmanovej metóde peptid najskôr interaguje s fenylizotiokyanátom, ktorý sa viaže na voľnú α-aminoskupinu. N-koncový zvyšok. Ošetrenie peptidu studenou zriedenou kyselinou vedie k štiepeniu N-terminálny zvyšok vo forme derivátu fenyltiohydantoínu, ktorý je možné identifikovať chromatografickými metódami. Zvyšok má peptidovú hodnotu po odstránení N-koncový zvyšok sa zdá byť neporušený. Operácia sa opakuje toľkokrát, koľkokrát sú v peptide zvyšky. Týmto spôsobom môžete ľahko určiť aminokyselinovú sekvenciu peptidov obsahujúcich 10 až 20 aminokyselinových zvyškov. Stanovenie aminokyselinovej sekvencie sa uskutočňuje pre všetky fragmenty vytvorené po štiepení. Potom nastáva ďalší problém - určiť, v akom poradí boli fragmenty umiestnené v pôvodnom polypeptidovom reťazci.

Automatická detekcia sekvencie aminokyselín . Hlavným úspechom v oblasti štrukturálnych štúdií proteínov bolo vytvorenie v roku 1967 P. Edmanom a J. Baggom radič - zariadenie, ktoré vykonáva sekvenčné automatické štiepenie s vysokou účinnosťou N- terminálne aminokyselinové zvyšky podľa Edmanovej metódy. Moderné sekvencéry implementovali rôzne metódy na stanovenie aminokyselinovej sekvencie.

6. Štiepenie pôvodného polypeptidového reťazca iným spôsobom. Na stanovenie poradia usporiadania vytvorených peptidových fragmentov sa odoberie nová časť prípravy pôvodného polypeptidu, ktorá sa štiepi na menšie fragmenty iným spôsobom, čím sa štiepia peptidové väzby rezistentné na pôsobenie predchádzajúceho činidla. Každý zo získaných krátkych peptidov podlieha postupnému štiepeniu Edmanovou metódou (ako v predchádzajúcom kroku), a týmto spôsobom sa stanoví ich aminokyselinová sekvencia.

7. Vytvorenie primárnej štruktúry polypeptidu, berúc do úvahy prekrývajúce sa sekvencie fragmentov oboch štiepení. Aminokyselinové sekvencie v peptidových fragmentoch získané dvoma spôsobmi sa porovnávajú, aby sa našli peptidy v druhej sade, v ktorej by sa sekvencie jednotlivých oblastí zhodovali so sekvenciami určitých oblastí peptidov v prvej sade. Peptidy z druhej sady s prekrývajúcimi sa oblasťami umožňujú, aby sa peptidové fragmenty vznikajúce z prvého štiepenia pôvodného polypeptidového reťazca spojili v správnom poradí.

Niekedy druhé štiepenie polypeptidu na fragmenty nestačí na nájdenie prekrývajúcich sa oblastí pre všetky peptidy získané po prvom štiepení. V tomto prípade sa použije tretia a niekedy štvrtá metóda štiepenia na získanie sady peptidov, ktoré poskytujú úplné prekrytie všetkých oblastí a ustanovujú úplnú aminokyselinovú sekvenciu v pôvodnom polypeptidovom reťazci.

Celá vitálna činnosť organizmu je založená na troch pilieroch - samoregulácia, sebaobnova a sebareprodukcia. V procese interakcie s meniacim sa prostredím vstupuje telo do zložitých vzťahov s ním a neustále sa prispôsobuje meniacim sa podmienkam. Ide o samoreguláciu, ktorej dôležitá úloha pri zabezpečovaní patrí k biologicky aktívnym látkam.

Základné biologické koncepty

Samoregulácia v biológii sa chápe ako schopnosť tela udržiavať dynamickú homeostázu.

Homeostáza je relatívna stálosť zloženia a funkcií tela na všetkých úrovniach organizácie - bunkovej, orgánovej, systémovej a organizmovej. A práve na druhej strane je udržiavanie homeostázy zabezpečené biologicky aktívnymi látkami regulačných systémov. A v ľudskom tele sú do toho zapojené nasledujúce systémy - nervový, endokrinný a imunitný systém.

Biologicky aktívne látky vylučované organizmom sú látky, ktoré môžu v malých dávkach meniť rýchlosť metabolických procesov, regulovať metabolizmus, synchronizovať prácu všetkých systémov tela a pôsobiť aj na jednotlivcov opačného pohlavia.

Viacúrovňová regulácia - rôzne činitele vplyvu

Absolútne všetky zlúčeniny a prvky, ktoré sa nachádzajú v ľudskom tele, možno považovať za biologicky aktívne látky. A hoci všetky majú špecifickú činnosť, vykonávajú alebo ovplyvňujú katalytické (vitamíny a enzýmy), energetické (sacharidy a lipidy), plastové (bielkoviny, sacharidy a lipidy), regulačné (hormóny a peptidy) funkcie tela. Všetky z nich sú rozdelené na exogénne a endogénne. Exogénne biologicky aktívne látky vstupujú do tela zvonku a rôznymi spôsobmi a všetky prvky a látky, ktoré sú súčasťou tela, sa považujú za endogénne. Prestaňme venovať pozornosť niektorým látkam dôležitým pre životne dôležitú činnosť nášho tela a stručne ich popíšeme.

Hlavné sú hormóny

Biologicky aktívne látky humorálnej regulácie tela sú hormóny, ktoré sú syntetizované žľazami vnútorného a zmiešaného vylučovania. Ich hlavné vlastnosti sú nasledujúce:

1. Pôsobia vzdialene od miesta formácie.
2. Každý hormón je prísne špecifický.
3. Sú rýchlo syntetizované a rýchlo inaktivované.
4. Účinok sa dosahuje pri veľmi nízkych dávkach.
5. Hrajú úlohu medzičlánku v nervovej regulácii.

Sekréciu biologicky aktívnych látok (hormónov) zaisťuje ľudský endokrinný systém, ktorý zahŕňa endokrinné žľazy (hypofýza, epifýza, štítna žľaza, prištítne telieska, týmus, nadobličky) a zmiešané sekréty (pankreas a pohlavné žľazy). Každá žľaza vylučuje svoje vlastné hormóny, ktoré majú všetky uvedené vlastnosti, pracujú podľa zásad interakcie, hierarchie, spätnej väzby, vzťahu s vonkajším prostredím. Všetky sa stávajú biologicky aktívnymi látkami v ľudskej krvi, pretože iba týmto spôsobom sa dodávajú činiteľom interakcie.

Mechanizmus akcie

Biologicky aktívne látky zo žliaz sú zahrnuté v biochémii životných procesov a pôsobia na konkrétne bunky alebo orgány (ciele). Môžu mať bielkovinový charakter (somatotropín, inzulín, glukagón), steroidy (pohlavné a nadobličkové hormóny), môžu byť derivátmi aminokyselín (tyroxín, trijódtyronín, norepinefrín, adrenalín). Biologicky aktívne látky endokrinných a zmiešaných sekréčných žliaz poskytujú kontrolu nad fázami individuálneho embryonálneho a postembryonálneho vývoja. Ich nedostatok alebo prebytok vedie k porušeniam rôznej závažnosti. Napríklad nedostatok biologicky aktívnej látky endokrinnej žľazy hypofýzy (rastového hormónu) vedie k rozvoju nanizmu a jeho nadbytku v detstva - ku gigantizmu.

Vitamíny

Existenciu týchto nízkomolekulárnych organických biologicky aktívnych látok zistil ruský lekár M.I. Lunin (1854-1937). Ide o látky, ktoré nevykonávajú plastické funkcie a nie sú syntetizované (alebo syntetizované vo veľmi obmedzenom množstve) v tele. Preto je hlavným zdrojom ich získavania jedlo. Rovnako ako hormóny, aj vitamíny pôsobia v malých dávkach a zabezpečujú priebeh metabolických procesov.

Vitamíny sú veľmi rozmanité svojím chemickým zložením a účinkami na telo. V našom tele syntetizuje črevná bakteriálna mikroflóra iba vitamíny skupiny B a K a vitamín D syntetizujú kožné bunky pod vplyvom ultrafialového žiarenia. Všetko ostatné dostávame s jedlom.

V závislosti od prísunu týchto látok do tela sa rozlišujú tieto patologické stavy: avitaminóza (úplná absencia akéhokoľvek vitamínu), hypovitaminóza (čiastočný nedostatok) a hypervitaminóza (nadbytok vitamínu, častejšie - A, D, C).

Stopové prvky

Naše telo obsahuje 81 prvkov periodickej tabuľky z 92. Všetky z nich sú dôležité, ale niektoré potrebujeme v mikroskopických dávkach. Tieto stopové prvky (Fe, I, Cu, Cr, Mo, Zn, Co, V, Se, Mn, As, F, Si, Li, B a Br) dlho zostali pre vedcov záhadou. Dnes je ich úloha (ako zosilňovača sily enzýmového systému, katalyzátorov metabolických procesov a stavebných prvkov biologicky aktívnych látok v tele) nepochybná. Nedostatok stopových prvkov v tele vedie k tvorbe chybných enzýmov a narušeniu ich funkcií. Napríklad nedostatok zinku vedie k poruchám v doprave oxidu uhličitého a k narušeniu celého cievneho systému, rozvoju hypertenzie.

Existuje veľa príkladov, ale všeobecne nedostatok jedného alebo viacerých mikroelementov vedie k oneskoreniu vývoja a rastu, poruchám krvotvorby a fungovaniu imunitného systému, nerovnováhe regulačných funkcií tela. A dokonca aj predčasné starnutie.

Organické a aktívne

Z mnohých organických zlúčenín, ktoré hrajú v našom tele dôležitú úlohu, zdôrazňujeme nasledovné:

1. Aminokyseliny, z toho dvanásť z dvadsaťjeden je syntetizovaných v tele.
2. Sacharidy. Najmä glukóza, bez ktorej mozog nedokáže správne fungovať.
3. Organické kyseliny. Antioxidanty - askorbové a jantárové, antiseptické benzoové, zosilňovač srdca - olejový.
4. Mastné kyseliny. Známe Omega-3 a 5.
5. Fytoncidy, ktoré sa nachádzajú v rastlinných potravinách a majú schopnosť ničiť baktérie, mikroorganizmy a plesne.
6. Flavonoidy (fenolové zlúčeniny) a alkaloidy (látky obsahujúce dusík) prírodného pôvodu.

Enzýmy a nukleové kyseliny

Z biologicky aktívnych látok krvi treba rozlišovať ďalšie dve skupiny organických zlúčenín - sú to komplexy enzýmov a nukleové kyseliny adenozíntrifosforečné (ATP).

ATP je univerzálna energetická mena tela. Všetky metabolické procesy v bunkách nášho tela prebiehajú za účasti týchto molekúl. Bez tejto energetickej zložky je navyše nemožný aktívny transport látok cez bunkové membrány.

Enzýmy (ako biologické katalyzátory všetkých životne dôležitých procesov) sú tiež biologicky aktívne a potrebné. Stačí povedať, že hemoglobín erytrocytov sa nezaobíde bez špecifických enzýmových komplexov a nukleovej kyseliny adenozíntrifosforečnej, a to ani pri fixácii kyslíka, ani pri jeho uvoľňovaní.

Magické feromóny

Jedným z najtajomnejších biologicky aktívnych útvarov sú afrodiziaká, ktorých hlavným účelom je nadväzovanie komunikácie a sexuálnej príťažlivosti. U ľudí sa tieto látky vylučujú v oblasti nosa a záhybov pier, hrudníka, v análnej a genitálnej oblasti a v podpazuší. Pracujú v minimálnom množstve a nie sú vedome realizovaní. Dôvodom je to, že vstupujú do vomeronazálneho orgánu (umiestneného v nosovej dutine), ktorý má priame nervové spojenie s hlbokými štruktúrami mozgu (hypotalamus a talamus). Posledné štúdie okrem prilákania partnera dokazujú, že práve tieto prchavé útvary sú zodpovedné za plodnosť, inštinkty starostlivosti o potomstvo, zrelosť a silu manželstva, agresivitu alebo poddajnosť. Mužský feromón androsterón a ženský kopulín sa rýchlo rozkladajú vo vzduchu a pracujú iba pri blízkom kontakte. Preto by ste nemali obzvlášť dôverovať výrobcom kozmetiky, ktorí vo svojich výrobkoch aktívne využívajú tému afrodiziakum.

Niekoľko slov o doplnkoch výživy

Dnes nenájdete človeka, ktorý by nepočul o doplnkoch výživy (BAA). V skutočnosti ide o komplexy biologicky aktívnych látok rôzneho zloženia, ktoré nie sú liekmi. Doplnkami výživy môžu byť farmaceutické výrobky - doplnky výživy, komplexy vitamínov. Alebo potravinové výrobky, navyše obohatené o účinné látky, ktoré tento výrobok neobsahuje.

Svetový trh s doplnkami výživy je dnes obrovský, nezaostávajú však ani Rusi. Niektoré prieskumy verejnej mienky ukázali, že tento produkt užíva každý štvrtý obyvateľ Ruska. Zároveň ho 60% spotrebiteľov používa ako doplnok výživy, 16% ako zdroj vitamínov a mikroelementov a 5% si je istých, že biologicky aktívne prísady sú lieky. Ďalej boli zaznamenané prípady, keď sa pod rúškom doplnkov výživy, ako sú športová výživa a výrobky na chudnutie, predávali doplnky, v ktorých sa našli psychotropné látky a omamné látky.

Môžete byť podporovateľom alebo odporcom prijatia tohto produktu. Svetová mienka je plná rôznych údajov o tejto otázke. Každopádne zdravý obraz život a pestrá vyvážená strava nepoškodia vaše telo, vylúčia pochybnosti o užívaní určitých doplnkov výživy.

Úvod

Každý živý organizmus je otvorený fyzikálno-chemický systém, ktorý môže aktívne existovať iba za podmienok dostatočne intenzívneho toku chemických látok potrebných na vývoj a udržiavanie štruktúry a funkcie. Pre heterotrofné organizmy (zvieratá, huby, baktérie, prvoky, rastliny bez chlorofylu) dodávajú chemické zlúčeniny všetku alebo väčšinu energie potrebnej pre ich život. Okrem zásobovania živých organizmov stavebným materiálom a energiou vykonávajú pre jeden organizmus rôzne funkcie informačných nosičov, zabezpečujú vnútrodruhovú a medzidruhovú komunikáciu.

Biologickou aktivitou chemickej zlúčeniny by sa teda mala rozumieť jej schopnosť meniť funkčné schopnosti tela ( in vitro alebo invivo) alebo spoločenstvo organizmov. Táto široká definícia biologickej aktivity znamená, že takmer každá chemická zlúčenina alebo zloženie zlúčenín má nejaký druh biologickej aktivity.

Aj chemicky veľmi inertné látky môžu mať pri správnom podaní znateľný biologický účinok.

Pravdepodobnosť nájdenia biologicky aktívnej zlúčeniny medzi všetkými chemickými zlúčeninami je teda takmer jednotná, nájsť chemickú zlúčeninu s daným typom biologickej aktivity je však dosť náročná úloha.

Biologicky aktívne látky- chemické látky potrebné na udržanie životnej činnosti živých organizmov s vysokou fyziologickou aktivitou pri nízkych koncentráciách vo vzťahu k určitým skupinám živých organizmov alebo ich bunkám.

Na jednotku biologickej aktivity chemická látka odoberie minimálne množstvo tejto látky schopné inhibovať vývoj alebo spomaliť rast určitého počtu buniek, tkanív štandardného kmeňa (biotestov) v jednotke živného média.

Biologická aktivita je relatívny pojem. Jedna a tá istá látka môže mať rôznu biologickú aktivitu vo vzťahu k rovnakému typu živého organizmu, tkaniva alebo bunky, v závislosti od hodnoty pH, teploty a prítomnosti ďalších biologicky aktívnych látok. Netreba dodávať, že ak hovoríme o rôznych biologických druhoch, potom môže byť účinok látky rovnaký, vyjadrený v rôznej miere, priamo opačný, alebo môže znateľne pôsobiť na jeden organizmus a môže byť inertný pre iný.

Každý typ biologicky aktívnej látky má svoje vlastné metódy stanovenia biologickej aktivity. Pre enzýmy teda metóda na stanovenie aktivity spočíva v zaznamenaní rýchlosti spotreby substrátu (S) alebo rýchlosti tvorby reakčných produktov (P).

Každý vitamín má svoju vlastnú metódu na stanovenie aktivity (množstvo vitamínu v testovanej vzorke (napríklad tablety) v jednotkách IU).

V lekárskej a farmakologickej praxi sa často používa taký koncept ako LD 50 - t.j. koncentrácia látky, po zavedení ktorej polovica testovaných zvierat uhynie. Toto je miera toxicity biologicky aktívnych látok.

Klasifikácia

Najjednoduchšia klasifikácia - Všeobecné - rozdeľuje všetky BAS do dvoch tried:

• endogénne
• exogénne

Medzi endogénne látky patrí