Valoarea biologică

Sursa: Wikipedia (tradus din engleză de Zoltán Pánczél)

Valoarea biologică (BV) este o măsură a cantității de proteine absorbite dintr-un aliment care este încorporat în proteinele care alcătuiesc corpul. Această valoare arată măsura în care proteina degradată poate fi utilizată în sinteza proteinelor celulelor care alcătuiesc corpul. În alimente, proteina este principala sursă de azot, spre deosebire de carbohidrați și grăsimi. Această metodă presupune că proteina este singura sursă de azot și măsoară cât de mult din acel azot va putea absorbi corpul. Azotul rezidual este încorporat în proteinele care alcătuiesc corpul. Raportul dintre cantitatea de azot încorporată în celule și cantitatea de azot preluată dă „utilizarea” proteinei - BV.

Spre deosebire de alte măsurători de utilizare a proteinelor, valoarea biologică nu ia în considerare măsura în care proteina poate fi digerată și preluată (în special în intestinul subțire). Acest lucru se reflectă în metodele experimentale utilizate pentru determinarea BV.

BV utilizează două unități similare:

Utilizarea procentuală reală (de obicei indicată printr-un simbol procentual).

Procentul de utilizare în raport cu o sursă de proteină bine utilizată este adesea un

ouă (de obicei fără unitate).

Aceste două valori sunt similare, dar nu la fel.

Valoarea BV a unui aliment variază foarte mult și depinde de mulți factori. Valoarea BV variază, în special pentru un aliment și depinde de modul în care este preparat și de dieta individului. Acest lucru face dificilă determinarea BV în mod fiabil și, prin urmare, este de utilizare limitată - postul este de obicei necesar înainte de efectuarea testului pentru ca valorile să fie fiabile.

BV este utilizat în mod obișnuit în știința nutriției pentru multe mamifere și este o măsură importantă și la om. [1] Acesta este un ghid popular în culturism la selectarea proteinelor [2] [3].

Definiția BV [4]

1. individul trebuie să consume doar proteina sau amestecul de proteine implicat în studiu (dieta de testare).
2. dieta de testare nu trebuie să conțină azot neproteic.
3. compoziția și cantitatea dietei testate trebuie să fie astfel încât organismul să nu utilizeze proteine ca sursă primară de energie.

Aceste condiții înseamnă că testele durează de obicei o săptămână sub un control dietetic strict. Postul înainte de testare facilitează comparabilitatea valorilor măsurate la diferiți subiecți (alimentele consumate anterior părăsesc corpul și astfel, ca variabilă care afectează valorile, este eliminată).

BV este exprimat în două unități: utilizarea procentuală și utilizarea relativă.

În mod tradițional, procentul BV este notat cu procentul (%), în timp ce BV relativ nu este notat.

Valoarea biologică este determinată conform următoarei formule. [4] [5] BV = (N r/N a) * 100
Unde:
N a = absorbția de azot de către proteine în timpul dietei de testare
N r = azot preluat de organism în timpul dietei de testare
Măsurarea directă a N r nu este în esență posibilă. Prin urmare, este măsurată indirect [6], analizând conținutul de azot din urină. Trebuie luată în considerare și cantitatea de azot excretată în fecale - această parte a proteinei consumate nu a fost preluată de organism și, prin urmare, nu este inclusă în calculul BV. Acest lucru se poate face, de asemenea, examinând conținutul de azot din urină și fecale după o dietă fără proteine, dar acuratețea unei astfel de metode de estimare, care nu se bazează pe dieta care conține proteine și cantitatea de proteine consumate și apoi excretate, este discutabil.

BV = ((N i - N e (f) - N e (u))/(N i - N e (f))) * 100
Unde:
N i = azot preluat de proteinele din dieta testată
N e (f) = (azot excretat în materiile fecale în timpul dietei testate) - (azot excretat în materii fecale, altele decât din azotul consumat)

Pentru a determina BV exact:
N e (u) = (azot excretat în urină în timpul dietei testate) - (azot excretat în urină, nu din azotul consumat)

Cometariu:
N r = N i - N e (f) - N e (u)
N a = N i - N e (f)

Valoarea sa poate fi de la 0 la 100, dar BV calculat poate fi în afara acestui interval dacă valoarea estimată a efluentului de azot din sursa neconsumată este inexactă, așa cum se poate întâmpla dacă excreția internă se modifică odată cu consumul de proteine. 100% BV indică faptul că proteina ingerată cu masa a fost pe deplin utilizată, de ex. 100% din proteinele consumate sunt absorbite și încorporate în proteinele organismului. Valoarea de 100% este maximul absolut, nu mai mult de 100% din proteina consumată poate fi utilizată (N e (u) și N e (f) în ecuația de mai sus nu pot fi negative, deci maximul BV este 100%).

Datorită posibilităților experimentale limitate, BV este adesea dat în valoare relativă față de o proteină bine utilizată. În general, albușul de ou este considerat a fi cea mai utilizată proteină și are un BV de 100.

Au fost efectuate două teste BV pe aceeași persoană; una cu sursa de proteină testată și cealaltă cu proteina de referință (albuș de ou).

relativ BV = (BV (test)/BV (ou)) * 100
Unde:
BV (test) = procentul de BV al dietei testate pentru subiectul testat
BV (ou) = procent BV din dieta de referință (ou) pentru subiectul testat

Această valoare nu este limitată la 100. Procentul de BV de albuș de ou este de 93,7%, ceea ce permite altor proteine să scadă între 93,7% și 100% din procentul lor real și, prin urmare, poate depăși BV 100 relativ. De exemplu, proteina din zer are un BV relativ de 104 și un procent BV mai mic de 100%.

Principalul avantaj al administrării BV în raport cu alte proteine este acuratețea; ajută la luarea în considerare a diferențelor metabolice (metabolice) dintre indivizi. Mai simplu spus, în cazul unei persoane individuale, consumul de ouă oferă aportul maxim eficient de proteine, deci procentul corespunzător al valorii BV dă maximul.

Cu condiția să știm ce metodă de măsurare a proteinelor a fost efectuată, este ușor să convertim BV-ul relativ la BV-ul procentual.

BV (procent) = (BV (relativ)/BV (referință)) * 100
BV (relativ) = (BV (procent)/100) * BV (referință)
Unde:
BV (relativ) = BV relativ al proteinei testate
BV (referință) = procent BV din proteina de referință (de obicei, ouă: 93,7%). BV (procent) = procent BV din proteina testată

Este adevărat că această conversie este simplă, dar nu complet reală datorită diferențelor în procedurile experimentale. Cu toate acestea, este potrivit ca reper.

Factori care influențează valoarea BV

Definiția BV este concepută pentru a determina cu exactitate utilizarea proteinelor, eliminând în același timp variabilele care o afectează. Ar trebui să se acorde atenție în timpul studiului (sau luând în considerare valorile BV) pentru a se asigura că variabilele importante pentru BV sunt cuantificate. Factorii care afectează BV pot fi grupați în funcție de caracteristicile sursei de proteină și în funcție de specia sau de oamenii care consumă proteina.

Proprietățile sursei de proteine

Există trei factori principali care afectează BV-ul unei surse de proteine:

Compoziția aminoacizilor și aminoacidul limitativ, care este de obicei lizină

Pregătirea mâncării (gătit)

Conținut de vitamine și minerale

Compoziția aminoacizilor este principalul factor. Fiecare proteină este alcătuită dintr-o combinație de 21 de aminoacizi biologici. Unele dintre acestea pot fi sintetizate de corp, în timp ce altele nu și, prin urmare, trebuie ingerate. Aceștia sunt numiți aminoacizi esențiali (EAA), dintre care 9 se găsesc în corpul uman (metionină, treonină, lizină, izoleucină, valină, leucină, fenilalanină, triptofan, histidină; nota traducătorului). Numărul de EAA variază în funcție de speciile organismului (vezi mai jos).

Dacă unul dintre EAA lipsește din dietă, organismul nu este în măsură să producă proteinele de care are nevoie. Dacă unei surse de proteine îi lipsesc EAA-urile critice, valoarea sa biologică va fi scăzută și astfel EAA-urile lipsă vor reprezenta un blocaj în sinteza proteinelor. De exemplu, dacă o proteină musculară presupusă necesită fenilalanină (ca aminoacid esențial), aceasta trebuie inclusă în dietă pentru ca proteina musculară să se poată acumula. Dacă sursa de proteine a dietei actuale nu conține fenilalanină, atunci proteina musculară nu se va recupera și astfel valoarea BV și utilizarea acestei surse de proteine vor fi scăzute.

În mod similar, în cazul în care aminoacizii care lipsesc din sursa de proteine sunt sintetizați la o rată deosebit de lentă sau cu consum intensiv de energie, aceasta are ca rezultat o valoare BV scăzută.

Modul în care este preparat un aliment afectează și utilizarea aminoacizilor într-un anumit aliment. Unele metode de preparare pot deteriora sau distruge unele EAA, reducând BV-ul sursei de proteine.

Multe vitamine și minerale sunt vitale pentru buna funcționare a celulelor corpului studiat. Dacă mineralele sau vitaminele critice lipsesc din sursa de proteine, acestea pot reduce considerabil valoarea BV. Multe teste BV furnizează vitamine și minerale adăugate artificial (de exemplu, extracția drojdiei) pentru a preveni acest lucru.

În funcție de caracteristicile speciilor de animale sau ale oamenilor incluși în test

În condiții de testare

Modificarea BV în condiții de testare depinde în mare măsură de metabolismul oamenilor sau animalelor testate. Diferența de aminoacizi esențiali (EAA) este deosebit de mare pentru diferite animale, deși chiar și diferențe mici în metabolismul aminoacizilor au un efect mare asupra oamenilor.

Diferitele metabolismuri umane fac din măsurarea BV un instrument foarte important în diagnosticarea unor boli metabolice.

În viața de zi cu zi

Cel mai semnificativ efect asupra BV este prin aportul de alimente în organism în timpul vieții de zi cu zi, deși mulți alți factori, cum ar fi vârsta, starea de sănătate, greutatea corporală, sexul și așa mai departe. are și efect. Pe scurt, orice afecțiune care afectează metabolismul organismului va schimba BV-ul sursei de proteine.

Mai ales în timpul meselor bogate în proteine, BV al tuturor alimentelor consumate scade - valoarea limită care caracterizează aminoacizii încorporați în organism nu este disponibilitatea aminoacizilor, ci valoarea unei posibile sinteze proteice de către celule. Acesta este unul dintre principalele puncte critice ale testului BV; masa de test este bogată artificial în proteine și poate avea efecte neobișnuite.

Factori fără impact

BV a fost definit pentru a ignora diferența de digestibilitate a unui aliment - care este astfel foarte dependentă de prepararea alimentelor. De exemplu, comparați soia și proteinele din soia extrase din aceasta. Soia are un perete celular dur, protejând astfel proteina din el, deci are o digestibilitate mult mai mică decât extractul de proteine de soia rafinat, disponibil gratuit. Ca aliment, este capabil să absoarbă mult mai mult din extractul de proteine decât din soia, dar BV are același lucru.

Excluderea digestibilității este un punct al neînțelegerii și duce la interpretarea greșită a BV mare și scăzut.

Avantaje și dezavantaje

BV este o măsură bună a proteinelor utilizabile în alimente și joacă un rol important în detectarea unor boli metabolice. Cu toate acestea, BV este o variabilă științifică care este definită în condiții foarte stricte și nenaturale. Acest test nu este conceput pentru a măsura cantitatea de proteine pe care corpul o absoarbe în timpul vieții normale - în realitate, valoarea BV a unui aliment variază foarte mult în funcție de vârstă, greutatea corporală, starea de sănătate, sexul, dieta recentă, metabolismul actual și așa mai departe. În plus, valoarea BV a aceluiași aliment variază semnificativ de la specie la specie. În ciuda tuturor acestor factori limitativi, BV poate fi încă utilizat într-o anumită măsură în dieta zilnică. Indiferent de individ și circumstanțe, o sursă bogată de proteine BV, cum ar fi de ex. oul va fi întotdeauna mai bine utilizat ca sursă de proteine cu conținut scăzut de BV.

Comparație cu alte metode

Există multe alte metode importante pentru determinarea utilizării unei proteine:

Utilizarea Net Protein (NPU)

Raportul eficienței proteinelor (PER)

Bilanț de azot (NB)

Digestibilitatea proteinelor (PD)

Digestibilitatea proteinelor Scor corectat de aminoacizi

Scorul aminoacizilor (PDCAAS)
Fiecare dintre acestea are propriile sale avantaje și dezavantaje specifice față de metoda BV [7], deși în trecut metoda BV a fost cea mai utilizată. [8] [9]

Metoda valorii biologice este, de asemenea, utilizată la animale, cum ar fi de ex. bovine, păsări de curte și diverse animale de companie de laborator, cum ar fi șobolanii. A fost utilizat în industria păsărilor pentru a determina care hrană compusă este cea mai eficientă pentru creșterea puilor. Deși procedura a rămas aceeași, valoarea biologică a proteinelor specifice la om diferă de cea la animale datorită diferențelor fiziologice. [10]

Alimentele noastre de zi cu zi și valorile lor: Notă: această scară arată încorporarea de 100% azot la 100.

Proteine din zer: 96 [11]

Soia întreagă: 96 [12]

Laptele uman: 95 [13]

Ouă de găină: 94 [13]

Lapte de soia: 91 [12]

Lapte de vacă: 90 [13]

Făină de soia degresată: 81 [12]

Carne de vită: 74,3 [15]

Fasole necoapte: 65 [12]

Făină integrală de grăsime din soia: 64 [12]

Soia fermentată (tofu): 64 [12]

Făină integrală: 64 [15]

Făină rafinată: 41 [12]

un proces în care nu există nicio modificare a echilibrului total al proteinelor. [16]

Alimentele noastre de zi cu zi și valorile lor:
ouă ’este 100, deci un aliment care conține mai mult azot decât un ou întreg poate avea o valoare mai mare de 100. 100 nu înseamnă că 100% din azotul din alimente este încorporat în organism și, prin urmare, nu apare în substanțele selectate ca în alte tabele.

Concentrat de proteine din zer: 104

Ouă întregi: 100

Proteine din grâu (gluten de grâu):

Un alt factor limitativ în utilizarea valorii biologice ca factor determinant al calității proteinelor este că proteinele care nu conțin aminoacizi esențiali (EAA) pot atinge un BV de 40. Acest lucru este posibil, deoarece organismul este capabil să stocheze și să recicleze EAA și, astfel, să se adapteze la cantități inadecvate de aminoacizi. [23]