Протеините, подобно на въглехидратите и мазнините, съдържат въглерод, водород и кислород, но съдържат и азот, компонент на аминохимичната група (NH2), а в някои случаи и сяра. Протеините служат като основен структурен материал на тялото, както и като биохимични катализатори и регулатори на гените. Освен водата, протеинът представлява основната част от мускулите, костите, вътрешните органи и кожата, ноктите и косата. Протеинът също е важна част от клетъчните мембрани и кръвта (напр. Хемоглобин). Ензимите, които катализират химичните реакции в организма, също са протеини, както и антителата, колагенът в съединителната тъкан и много хормони, като инсулин.

Тъканите в цялото тяло изискват непрекъснат ремонт и подмяна и по този начин протеинът на тялото се обръща постоянно, разгражда се и след това се ресинтезира при необходимост. Тъканните протеини са в динамично равновесие с протеините в кръвта, с принос от протеини в диетата и загуби чрез урина, изпражнения и кожа. При здрав възрастен се правят корекции, така че количеството загубен протеин да е в баланс с количеството погълнат протеин. Въпреки това, по време на периоди на бърз растеж, бременност и кърмене или възстановяване след заболяване или изчерпване, тялото е в положителен азотен баланс, тъй като се задържа повече протеин, отколкото се екскретира. Обратното е вярно по време на заболяване или загуба, когато има отрицателен азотен баланс, тъй като повече тъкан се разгражда, отколкото синтезира.

протеини

Аминокиселини

Протеините в храната - като албумин в яйчен белтък, казеин в млечни продукти и глутен в пшеница - се разграждат по време на храносмилането до съставни аминокиселини, които, когато се абсорбират, допринасят за метаболитния басейн на организма. След това аминокиселините се свързват чрез пептидни връзки, за да съберат специфични протеини, според указанията на генетичния материал и в отговор на нуждите на организма по това време. Всеки ген създава един или повече протеини, всеки с уникална последователност от аминокиселини и прецизна триизмерна конфигурация. Аминокиселините са необходими и за синтеза на други важни непротеинови съединения, като пептидни хормони, някои невротрансмитери и креатин.

Храната съдържа приблизително 20 често срещани аминокиселини, 9 от които се считат за основни или необходими за хората; т.е. те не могат да бъдат синтезирани от организма или не могат да бъдат синтезирани в достатъчни количества и следователно трябва да се приемат в диетата. Основните аминокиселини за хората са хистидин, изолевцин, левцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан и валин. Условно необходимите аминокиселини включват аргинин, цистеин и тирозин, които може да се наложи да се предоставят при специални обстоятелства, като например при недоносени бебета или при хора с чернодробни заболявания, поради нарушена конверсия от прекурсори.

Незаменими аминокиселини * в някои обичайни храни ** пилешко яйце, варено, 1 голямо (50 g) смляно говеждо, постно, печено, 100 g (3,5 oz) краве мляко, нискомаслено, 2%, 246 g (8 fl oz) соя, сушено печено, 86 g (1/2 чаша) царевично брашно, пълнозърнесто, 122 g (1 чаша) брашно, пълнозърнесто пшеница, 120 g (1 чаша) пинто боб, варени, 171 g (1 чаша) слънчогледови семки, сухи печени, 28 g (1 oz)
* В милиграми.
** Подчертаното число показва ограничаваща аминокиселина.
Източник: Jean A.T. Pennington, Bowes and Church's Food Ценности на често използвани порции, 17-то изд. (1998).
триптофан 77 277 115 494 70 254 166 84
треонин 302 1,080 366 1,478 372 474 592 223
изолевцин 343 1,111 490 1,651 355 610 621 274
левцин 538 1,954 795 2,772 1,215 1,111 1,122 399
лизин 452 2 057 644 2265 278 454 964 225
метионин 196 633 205 459 207 254 212 119
фенилаланин 334 965 393 1,777 487 775 759 281
валин 384 1,202 544 1,699 501 742 735 316
хистидин 149 846 220 918 303 380 392 152

Прием на протеини

Световната здравна организация препоръчва дневен прием от 0,75 грама доброкачествен протеин на килограм телесно тегло за възрастни от двата пола. По този начин, един 70-килограмов мъж ще се нуждае от 52,5 грама протеин, а 55-килограмова жена ще има нужда от около 41 грама протеин. Тази препоръка, базирана на проучвания за азотен баланс, предполага достатъчен енергиен прием. Кърмачетата, децата, бременните и кърмещите жени имат допълнителни нужди от протеини, за да подпомогнат синтеза на нова тъкан или производството на мляко. Изискванията към протеини на спортисти за издръжливост и културисти може да са малко по-високи от тези на заседналите индивиди, но това няма практическо значение, тъй като спортистите обикновено консумират много повече протеини, отколкото им е необходимо.

Протеинът, консумиран над нуждите на тялото, се разгражда; азотът се екскретира като урея, а останалите кетокиселини се използват за енергия, осигурявайки 4 килокалории на грам, или се превръщат във въглехидрати или мазнини. По време на гладуване, глад или недостатъчен хранителен прием на протеини, постната тъкан се разгражда, за да достави аминокиселини за жизненоважни функции на тялото. Постоянната протеинова недостатъчност води до неоптимална метаболитна функция с повишен риск от инфекция и заболяване.