تشريح كامل للبروتين
العناصر الكيميائية: كربون، هيدروجين، أكسجين، نيتروجين.
وحدة البروتين الأساسية: الحوامض الأمينية، وعددها حوالي 22 حامضا أمينيا.
أنواع الحوامض الأمينية:
1. حوامض أمينية أساسية: وهي الفالاين، الليساين، الثريوناين، الليوساين، أيزوليوساين، تريبتوفان، فينايل ألانين، ميثيوناين، هيستيداين. وسميت بهذا الاسم لأن الجسم لا يستطيع تصنيعها داخليا وبالتالي يجب أن تأتى للجسم من الخارج، أي من الطعام. ولا يمكن تصنيع البروتين إلا بوجود هذه الأحماض الأساسية، وبالتالي لا يحصل نمو للجسم إلا بوجودها، وإذا نقصت فإن أجزاء الجسم التي تحتوي على البروتين تبدأ في التحلل. على هذا الأساس، فإن الأحماض الأمينية الأساسية يجب أن تتوفر في غذاء الأطفال وكذلك في غذاء الكبار البالغين، وذلك للمحافظة على صحة وقوة الجسم.
2. حوامض أمينية غير أساسية: وهي الجلايسين، الألانين، سيراين، سيستاين، تايروسين، حامض الأسبارتيك، حامض الغلوتاميك، برولاين، هيدروكسي برولاين، ارجينين، نيو ليوساين، سيترولاين. وهذه الأحماض الأمينية ضرورية للجسم من حيث المحافظة على الصحة وتركيب الجسم. وقد سميت "غير أساسية"، ليس لأنها غير مهمة، ولكن بسبب عدم حاجة الجسم إلى تناولها عبر الطعام، لأن الجسم قادر على تصنيع هذه الحوامض الأمينية من مواد أخرى داخل الجسم.
أنواع البروتين
1. البروتين الكامل: وهو البروتين الذي يحتوي على جميع الأحماض الأمينية الأساسية وبالنسب التي تفي باحتياجات الجسم من هذه الأحماض. ومصادر هذا النوع من البروتين هي اللحوم بأنواعها، سواء لحم الحيوانات أو الأسماك أو الطيور، كذلك البيض والحليب يعتبران أيضا من مصادر البروتين الكامل.
2. البروتين الناقص: هذا النوع من البروتين ورغم كونه يحتوي على الكثير من الأحماض الأمينية الأساسية، إلا أنه عادة يفتقد إلى حامض أو اثنين من الحوامض الأساسية، أو توجد بنسب أقل من احتياجات الجسم، وبالتالي لا يعتبر بروتينيا كاملا.
مصادر هذا النوع هي البقوليات والحبوب مثل الفول والحمص والعدس وغيرها، حيث أن كل نوع من هذه البقوليات والحبوب يفتقر إلى حامض أميني أساسي أو أكثر، فإن تناول أنواع متعددة من البقوليات والحبوب يضمن للجسم الحصول على معظم الأحماض الأمينية الأساسية التي يحتاجها الجسم. وبالتالي يستطيع النباتيون (الذين لا يأكلون اللحوم) الحصول على احتياجاتهم من البروتين الكامل من خلال تناول عدة أنواع من البقوليات والحبوب، أو تناول الحليب ومشتقاته أو البيض إلى جانب البقوليات والحبوب.
وظائف البروتين في الجسم
يدخل البروتين في تركيب معظم خلايا وأنسجة الجسم بنسب مختلفة، فعلى سبيل المثال، يشكل البروتين 10% من الخلية العصبية، بينما العضلات ومادة الهيموجلوبين في الدم تحتوي على ما نسبته 20% من وزنها على شكل بروتين. كما يدخل البروتين في تركيب معظم هرمونات الجسم مثل هرمون الثيروكسين وهرمون الأدرينالين وهرمون النور أدرينالين، وكذلك في تركيب الأحماض النووية المسؤولة عن نقل الصفات الوراثية بين الأفراد.
كمية البروتين المطلوبة للجسم تختلف باختلاف مرحلة النمو، ففي السنوات الأولى من العمر نجد أن حوالي ثلث البروتين الذي يتناوله الإنسان يستخدم في عمليات بناء الأنسجة والخلايا والتي تكون في أوج نشاطها خلال هذه المرحلة. ولكن مع تقدم العمر والاقتراب من سن البلوغ، فإن عمليات بناء الخلايا وأنسجة الجسم تقل وبالتالي تنقص كمية البروتين المطلوبة، ولكن الجسم يحتاج هذا البروتين لإعادة بناء الخلايا والأنسجة التالفة من الاستخدام اليومي.
إن حاجة البالغين من البروتين هي بحدود 8و غم لكل كيلو غرام من وزن الجسم.
وفيما يلي عرض لأهم وظائف البروتين في الجسم:
· يدخل البروتين في تشكيل جدران الخلايا وكذلك موادها الداخلية (النواة) وبشكل خاص الأحماض النووية مثل RNA, DNA وهما الحامضان المسؤولان عن نقل الصفات الوراثية من الآباء إلى الأبناء والأحفاد.
· يدخل البروتين في تركيب الأنزيمات المختلفة في الجسم والتي تلعب دورا هاما في عمليات إطلاق الطاقة.
· يدخل البروتين في تركيب بلازما الدم.
· يدخل البروتين في تركيب هيموجلوبين الدم حيث أن مادة الجلوبين التي تشكل مع مادة الهيم (الحديد) هيموجلوبين الدم هي مادة مكونة من البروتين.
· يشكل البروتين خيوط الأكتين والميوسين اللذين تتم من خلالهما عملية الانقباض العضلي.
· يدخل البروتين في تركيب معظم هرمونات الجسم مثل هرمون الثيروكسين الذي تفرزه الغدة الدرقية، ويعمل على تنظيم عمليات الحرق داخل الجسم، كما يدخل البروتين في تركيب هرمونات الأدرينالين والنور أدرينالين، والأنسولين.
· يستخدم البروتين كمصدر للطاقة في حالات خاصة مثل نقص سكر الدم عن نسبته الطبيعية وعدم توفر جليكوجين كاف في الكبد لإعادة مستوى سكر الدم إلى وضعه الطبيعي.
وظيفة النيتروجين في تركيب البروتين
دور النيتروجين في تركيب البروتين هو قيامه بربط ودمج الأحماض الأمينية مع بعضها البعض بواسطة روابط تسمى روابط الببتايد. وعند تحلل وتفكك البروتين، فإن الأحماض الأمينية التي تم دمجها بواسطة النيتروجين تطرح في الدم وتصبح تحت تصرف خلايا الجسم، أما النيتروجين فإنه يتم التخلص منه بواسطة البول. وتركيز النيتروجين في البول يستدل منه إما على زيادة عملية تصنيع البروتين في الجسم، أو زيادة عملية تفكك وتحلل البروتين في الجسم. ففي حالة اكتساب الجسم للبروتين وزيادة تصنيعه في الجسم، فإن كمية وتركيز النيتروجين في الجسم تنقص، ويصبح الجسم في حالة توازن نيتروجيني سلبي نظرا لاستخدام الجسم للنيتروجين في عملية بناء روابط الببتايد في تصنيع البروتين. وبالتالي تنقص كمية النيتروجين في البول عن الحد الطبيعي، أم في حالة تفكك البروتين نتيجة قيام الجسم باستخدامه (عادة لتصنيع الجلوكوز) فإن كمية النيتروجين في البول تزداد فوق المعدل الطبيعي ويصبح الجسم في حالة توازن إيجابي فيما يخص تركيز النيتروجين في البول، حيث أن تفكك البروتين يؤدي إلى طرح النيتروجين الذي كان قد استخدم في تشكيل روابط الببتايد التي عملت على دمج الحوامض الأمينية التي يتركب منها البروتين مع بعضها البعض. وفي الواقع فإن تركيز النيتروجين في البول هو أحد الاختبارات الشائعة في الكشف عن استخدام الرياضيين في المنافسات الدولية للمواد المسماة بالستيرويدات البنائية التي تعمل على زيادة تصنيع البروتين في الجسم وبالتالي زيادة كمية العضلات
الدهون
يتكون الدهن من عناصر الكربون، الهيدروجين، والأكسجين. وهو يتألف من مركبين هما: الحامض الدهني والجليسرول. إن اتحاد ثلاثة أجزاء من الحامض الدهني مع جزئ واحد من الجليسرول يكوّن لدينا الدهن المسمى الجليسيريدات الثلاثية، والذي يشكل تقريبا معظم الدهن في الجسم، كما أن الدهن المخزون في جسم الإنسان يكون على شكل الجليسيريدات الثلاثية. إن كل غرام واحد من الدهن يعطي 9 سعرات حرارية عند حرقه.
ولا تذوب الدهون في الماء ولكنها تذوب في مواد المحاليل مثل الكحول والأثير والكلوروفورم. على أي حال، مادة الجليسرول التي تدخل في تركيب الدهن البسيط المسمى الجليسيريدات الثلاثية ليس دهنا لأنه يذوب في الماء.
أنواع الحوامض الدهنية في الجسم
1. الحوامض الدهنية المشبعة: هذه الحوامض الدهنية هي الدهون والشحوم الصلبة بشكل عام والتي إذا كانت على شكل سائل بفعل التسخين ترتد إلى الحالة الصلبة إذا تُركت في درجة الحرارة العادية، وتحتوي على نسب عالية من الكوليسترول أو المواد المكونة لها، وبالتالي فان هذا النوع من الدهن يجب الإقلال منه قدر الإمكان. مصادر هذا النوع من الدهن هي شحوم الحيوانات والبيض والزبدة ومشتقات الحليب الكاملة الدسم إضافة إلى زيت جوز الهند وزيت النخيل، وتعتبر هذه الحوامض مشبعة لأن جزئ الكربون في الحامض مرتبطة جميعها بذرات الهيدروجين.
2. الحوامض الدهنية غير المشبعة: هذه هي الزيوت النباتية بأنواعها المختلفة سواء زيت الزيتون أو زيت الذرة أو زيت السمسم، وغيرها من الزيوت النباتية، وهذا النوع من الدهن مفيد من ناحية الصحة حيث أنه يحتوي على أنواع من الحوامض مثل حامض الأوليك. وهذا الحامض مفيد في تخفيف نسبة الكوليسترول في الدم، ومفيد أيضا في تخفيف ضغط الدم وتكوين الخثرات الدموية. وتعتبر هذه الحوامض غير مشبعة لأن بعض روابط الكربون فيها يخلو من ذرات الهيدروجين.
الدهون الأساسية وغير الأساسية
نسبة الدهون الطبيعية في جسم الإنسان هي بحدود 15-20% للذكور، وما بين 25-30% بالنسبة للإناث. وينقسم هذا الدهن إلى قسمين رئيسيين، هما:
1. الدهن الأساسي: يدخل هذا الدهن في تركيب خلايا وأعضاء الجسم، وفي تصنيع هرمونات الجسم، كما أنه ضروري لتكوين وسائد دهنية داخل الجسم لحماية الأعضاء الداخلية الحيوية مثل القلب، والرئتين، والكبد، والكلاوي، والطحال، والأعضاء التناسلية من خطر الصدمات المباشرة.
ويجب أن لا تقل نسبة هذا الدهن في الجسم عن 5% بالنسبة للذكور، وأن تكون بين حوالي 8-12 % بالنسبة للإناث.
2. الدهن غير الأساسي: هذا هو النوع الذي يُخزن تحت الجلد مباشرة، وهو فائض عن حاجة الجسم. ويتم خزنه عادة حول منطقة البطن عند الذكور، بينما يخزن حول الردفين والساقين عند الإناث. وبشكل عام، فإن الوراثة هي التي تحدد أين سيُخزن الدهن وينجم عن زيادة في السعرات الحرارية التي يتناولها الشخص في طعامه.
وظائف الدهن في الجسم:
1. مصدر للطاقة وكذلك احتياطي للطاقة: يعتبر الدهن أحد مصادر الطاقة الرئيسية للجسم خصوصا في الأنشطة الخفيفة والمعتدلة كالمشي والهرولة، كما أن الدهن المخزون تحت الجلد يعتبر بمثابة احتياطي الوقود في الجسم لأنه يمكن طرحه في الدم عند الحاجة إليه كمصدر للطاقة.
2. الحماية والعزل: إضافة إلى حماية الأعضاء والأجهزة الداخلية الحساسة في الجسم، فإن الدهن يقوم أيضا بوظيفة العازل لفقدان الحرارة في الجو البارد حيث أن الدهن موصل رديء للحرارة. وفي الأجواء الحارة، تمنع نسبة الدهون الكبيرة خروج حرارة الجسم الداخلية إلى الخارج، وبالتالي فإن الأفراد الذين تكون لديهم نسبة كبيرة من الدهن المخزون في الجلد لا يتحملون العمل في الأجواء الحارة مقارنة بالأفراد الذين لديهم نسبة أقل من الدهن المخزون.
3. حامل للفيتامينات: بعض أنواع الفيتامينات الضرورية للجسم مثل فيتامينات A,D,E,K)) تذوب في الدهن، وبالتالي يمكن خزنها في الجسم لحين الحاجة لها، وبالتالي لا يتعرض الشخص إلى مخاطر نقص هذه الفيتامينات إذا لم يتناولها الإنسان يوميا. ولا ينطبق هذا على الفيتامينات التي لا تذوب في الدهن.
4. مثبط للجوع: يعمل الدهن على تأخير الشعور بالجوع حيث أنه يمتص ببطء في المعدة، وبالتالي يبقى في المعدة مدة أطول وهذا يؤدي إلى تأخير حدوث الشعور بالجوع. ويعمل الدهن الموجود في الأمعاء على تنشيط الإفرازات الخاصة بهضم الطعام، وبالتالي فان العصارات والهرمونات الخاصة تعمل بمثابة مثبط للمعدة والأمعاء للقيام بالانقباضات الناجمة عن الجوع أو نقص الطعام في الجسم
انتقاء السمك البحري: بعض السمك أكثر أمانا من البعض الآخر
إن السمك، بوصفه مصدرا للبروتين الصحي، ودسم أوميغا-3 المتعددة غير المشبعة التي تحارب مرض القلب، هو طعام مثالي، ويعرف بخضار البحر. ولكن السمك يمكن أن يصبح، شأنه شأن الخضار الحقيقية، ملوثا بملوثات البيئة التي تسبب مرض الإنسان.
والحقيقة الحزينة هي أن أنهارنا، وبحيراتنا، ومحيطاتنا، أصبحت قعرا لنفايات المواد الكيميائية الصناعية والزراعية. والسمك يأخذ كميات كبيرة من الماء عبر غلاصمه، وهو يمتص المواد الكيميائية من الماء ويخزنها في أعضائه الداخلية ودسمه. ومع الزمن، فإن السمك يستطيع أن يبني تركيزا من المواد الكيميائية أعلى بكثير من تلك الموجودة في الماء، وتستطيع هذه المواد الكيميائية أن تمر عبر سلسلة الطعام إلى السمك المفترس الأكبر حجما، وفي نهاية المطاف تصل إلى الناس المستهلكين الذين يستطيعون أن يراكموا بالتدريج المواد الكيميائية في أعضائهم.
أي الأنواع تختار؟
إن معظم السمك البحري مأمون للاستهلاك البشري. ولكن يجب علينا أن نتخذ الخطوات اللازمة لتجنب السمك الأكثر خطرا.
وعموما، فإن الرخويات النيئة تشكل أكبر خطر على الصحة البشرية، وإن واحدا من كل ألف شخص يأكلون القريدس النيئ، والرخوية الثنائية القوقعة، وبلح البحر (الميدية)، يصبح مريضا. وفي هذه الحالة، فإن اللوم يقع على السموم الطبيعية. وبالرغم من أن معظم التسمم بالمحار يكون خفيفا، فقد ينتج عنه مرض خطر أحيانا.
تأتي الأنواع الأخرى من السمك النيئ في المرتبة الثانية من لائحة الخطر حيث يعود ذلك بصورة رئيسة إلى التلوث الميكروبي. والطهي الكامل هو الطريقة الوحيدة لمنع التلوث البكتيري، والفيروسي، والطفيلي الناجم عن السمك البحري.
ولا يجوز أن يأكل الأولاد، والنساء الحوامل، والذين يعانون من مشاكل طبية، سمكا نيئا أو غير مطبوخ جيدا.
إن سمك المياه العذبة هو الأخطر من حيث التلوث الكيميائي، ولا سيما ما يصطاد منه على مقربة من المراكز الصناعية. والأنواع التي تستقر في الأعماق هي التي تتناول الملوثات الكيميائية باحتمال أكبر، كما أن السمك الدسم هو الذي يراكم السموم باحتمال أكبر أيضا. وعموما نجد أن أنواع السمك الموجودة في المياه العذبة، والمثيرة لأقصى درجة من القلق، هي سمك السنور، وسمك التروتة (الهرملة) البحيري، والسمك الأبيض البحيري، والشبوط (الكارب)؛ أما الأنواع الأقل إثارة للقلق فهي سمك الفرخ، وسمك التروتة (الهرملة) النهري، وسمك الباس.
وكذلك، فإن السمك المحيطي الذي يعيش قرب السواحل يكون خطرا غالبا بسبب التلوث الكيميائي. وإن الأسماك الدسمة كسمك الرنكه وسمك السردين تكون غالبا ذات تركيز كيميائي أعلى من نوعي السلمون الأخضر والوردي.
وعموما، فإن السمك الأكثر أمانا هو الذي يعيش في الأعماق البعيدة عن الشاطئ. ونظرا إلى وجود كميات أكبر من الدسم في سمك التونا، والراقود، والسمك المسطح، فإن احتمال تلوثها هو أكبر من احتمال تلوث الأنواع غير الدسمة الهزيلة كسمك الفيدس، والحدوق، والبولق. ومع ذلك، لا تتجنب كل أنواع السمك الدسمة لأنها تحتوي على حموض أوميغا-3 الدسمة. ولكن سمك سياف البحر هو ذو وضع خاص لأنه يتلوث غالبا بالزئبق.
تناول السمك البحري على نحو مأمون
· اشتر السمك من أسواق ومطاعم ذات السمعة الجيدة. وحتى في أفضل الأسواق، يجب أن تفتش السمك بنفسك قبل شرائه. فالسمكة الكاملة يجب أن تكون ذات عينين صافيتين، ومنتفختين، وبراقتين، وجلد ناعم، ويجب أن يكون لحمها رطبا ومغطى بلمعان شفاف. وتجنب السمك الذي تكون له رائحة "زنخة"، فالرائحة القوية هي مؤشر أكيد على كونه فاسدا.
· تعامل مع السمك على نحو صحيح، وضعه في أبرد مكان من برادك بدرجات حرارة بين (-1) و (2) درجة مئوية كحد أقصى. وخطط لاستهلاكه خلال يوم أو يومين على الأكثر بعد شرائه.
· اطبخ السمك على نحو كامل مع المحافظة على درجة حرارة الطهي الموصى بها لمدة خمس دقائق على الأقل.
· تناول أنواعا مختلفة من السمك، مع تفضيل ما يوجد منه في الأعماق على ما هو موجود على مقربة من الشواطئ أو في الماء غير المالح (في الأنهار والبحيرات).
· اختر الأنواع الصغيرة الحجم والعمر التي لم يتح لها سوى وقت قليل لتراكم المواد الكيميائية فيها.
· قبل أن تأكل السمك، قص الجلد والدسم. ولا تأكل الغلاصم أو الأعضاء الداخلية، بما فيها الكبد الأخضر الذي يستخدم لتحضير المرق
