1. Protein là gì?
Protein ( chất đạm ) là một hợp chất hữu cơ được cấu tạo từ các axit amin. Nó là thành phần cấu trúc chính của cơ thể, là nền tảng quan trọng cho tất cả các hoạt động của tế bào, từ phát triển, thực hiện chức năng, sửa chữa đến phục hồi.
Protein được tìm thấy khắp nơi trên cơ thể như tóc, da, xương, cơ và các bộ phận hoặc mô khác trong cơ thể. Ngoài ra protein còn đóng vai trò như các enzym tạo ra các phản ứng hóa học và hemoglobin để vận chuyển oxy trong máu.
Protein chiếm tới 50% khối lượng thô của các tế bào, là thành phần chính trong cấu tạo của cơ thể nên cần phải bổ sung lượng protein mỗi ngày. Vì nếu cơ thể thiếu protein sẽ gây các tác hại như suy dinh dưỡng, chậm phát triển, hệ miễn dịch suy giảm và dễ mắc bệnh tật.
Các thực phẩm giàu protein có thể kể đến như thịt, cá, gia cầm, trứng, các loại đậu và các sản phẩm từ sữa.
2. Cấu tạo của protein
Axit amin là thành phần cấu tạo nên protein. Có khoảng 20 axit amin trong cơ thể. 20 axit amin này có thể được sắp xếp theo các cách khác nhau để tạo ra hàng triệu loại protein. Các protein có cấu trúc khác nhau sẽ có một chức năng cụ thể khác nhau.
20 loại axit amin mà cơ thể sử dụng để tổng hợp protein là: Alanine, arginine, asparagine, axit aspartic, cysteine, axit glutamic, glutamine, glycine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, serine, threonine, tryptophan, tyrosine và valine.
Trong 20 axit amin này, ngoài một số loại mà cơ thể có thể tự sản xuất, thì có 9 axit amin phải được cung cấp thông qua chế độ ăn, gọi là axit amin thiết yếu.
3. Các chức năng của protein trong cơ thể
Là một trong ba phân tử chính cấu tạo nên cơ thể người. Protein đảm nhận rất nhiều các chức năng quan trọng trong cơ thể và các chức năng của protein như:
3.1. Tăng trưởng và duy trì các mô
Protein cần thiết cho sự phát triển và duy trì các mô. Nhu cầu protein phụ thuộc vào sức khỏe và mức độ hoạt động của cơ thể.
Bình thường, cơ thể phá vỡ một lượng protein nhất định để xây dựng và sửa chữa các mô. Nhưng có những lúc, protein cần được sử dụng nhiều hơn và làm tăng nhu cầu protein của cơ thể.
Điều này thường xảy ra trong lúc bị bệnh, khi mang thai và cho con bú. Những người đang hồi phục sau chấn thương, phẫu thuật, người lớn tuổi và vận động viên cũng cần nhiều protein hơn.
3.2. Thành phần cấu tạo của các enzyme
Enzyme là các protein hỗ trợ cho hàng nghìn phản ứng sinh hóa diễn ra bên trong và bên ngoài tế bào. Vai trò của enzyme là kết hợp với các phân tử trong tế bào được gọi là chất nền, giúp xúc tác các phản ứng cần thiết cho quá trình trao đổi chất của cơ thể.
Các enzym cũng có thể hoạt động bên ngoài tế bào, chẳng hạn như các enzym tiêu hóa lactase và sucrase, giúp tiêu hóa đường.
Các chức năng của enzyme trong cơ thể bao gồm:
- Tiêu hóa
- Sản xuất năng lượng
- Đông máu
- Co cơ
Khi bị thiếu hụt hoặc vì một lý do nào đó các enzyme hoạt động không bình thường, sẽ làm hoạt động trong cơ thể rối loạn và dẫn đến nhiều bệnh tật.
Xem thêm: 4 triệu chứng giúp bạn nhận biết mình đang trong tình trạng không dung nạp Lactose
3.3. Hỗ trợ truyền tín hiệu
Chức năng của protein là làm thành phần cấu tạo của một số hormone - những chất hóa học hỗ trợ truyền tín hiệu giao tiếp giữa các tế bào, mô và cơ quan.
Hormone được tạo thành và tiết ra bởi các mô hoặc tuyến nội tiết, sau đó được vận chuyển trong máu đến mô hoặc cơ quan đích, nơi nó liên kết với các thụ thể protein trên bề mặt tế bào và thực hiện quá trình truyền tín hiệu.
Hormone được chia thành ba loại chính :
- Protein và peptit: tạo thành từ các chuỗi vài chục đến vài trăm axit amin.
- Steroid: cấu tạo từ chất béo. Các hormone sinh dục, testosterone và estrogen, đều có thành phần là steroid.
- Amin: được tạo ra từ các axit amin riêng lẻ như tryptophan hoặc tyrosine, giúp tạo ra các hormone liên quan đến giấc ngủ và sự trao đổi chất.
Trong đó, protein và polypeptide tạo nên hầu hết các hormone của cơ thể, ví dụ như:
- Insulin: Giúp hấp thu glucose vào tế bào
- Glucagon: Báo hiệu sự phân hủy glucose dự trữ trong gan.
- hGH (hormone tăng trưởng): Kích thích sự phát triển của các mô khác nhau, bao gồm cả xương.
- ADH (hormone chống bài niệu): Báo hiệu cho thận tái hấp thu nước.
- ACTH (hormone vỏ thượng thận): Kích thích giải phóng cortisol, một yếu tố quan trọng trong quá trình trao đổi chất.
3.4. Định hình cấu trúc
Một số protein có dạng sợi, tạo cho các tế bào và mô độ cứng chắc và đàn hồi. Những protein này bao gồm keratin, collagen và elastin, giúp hình thành khung liên kết của các cấu trúc trong cơ thể.
- Keratin: là một loại protein cấu trúc được tìm thấy trong da, tóc và móng tay.
- Collagen: là loại dồi dào nhất trong cơ thể và là protein cấu trúc của xương, gân, dây chằng và da.
- Elastin: linh hoạt hơn collagen vài trăm lần. Tính đàn hồi cao giúp nhiều mô trong cơ thể trở lại hình dạng ban đầu sau khi bị kéo căng hoặc bị co lại, ví dụ như tử cung, phổi và động mạch.
3.5. Duy trì độ pH thích hợp
Chức năng của protein là đóng một vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh nồng độ axit - bazơ trong máu và các chất lỏng khác của cơ thể.
Sự cân bằng giữa axit và bazơ được đo bằng thang đo pH. Giá trị nằm trong khoảng từ 0 đến 14, với 0 là axit mạnh nhất, 7 là trung tính và 14 là kiềm nhất.
Một số ví dụ về giá trị pH của các chất:
- pH 2: Axit dạ dày
- pH 4: Nước ép cà chua
- pH 5: Cà phê đen
- pH 7.4: Máu người
- pH 10: Sữa magie
- pH 12: Nước xà phòng
Cơ thể có các hệ thống đệm giúp các chất lỏng duy trì mức pH bình thường. Giữ cho độ pH không thay đổi là rất cần thiết, vì ngay cả một sự thay đổi nhỏ về độ pH cũng có thể gây hại hoặc có khả năng gây chết người.
Protein hoạt động như một hệ thống đệm, giúp duy trì các giá trị pH thích hợp của máu và các chất lỏng khác trong cơ thể. Ví dụ như hemoglobin, một loại protein tạo nên các tế bào hồng cầu, có vai trò liên kết với một lượng nhỏ axit, giúp duy trì giá trị pH bình thường của máu.
Cơ thể cũng có các hệ thống đệm khác như phosphate và bicarbonate.
3.6. Cân bằng chất lỏng
Albumin và globulin là các protein trong máu, giúp duy trì sự cân bằng chất lỏng giữa máu và các mô xung quanh.
Nếu không ăn đủ protein, nồng độ albumin và globulin sẽ giảm xuống. Kết quả là máu không còn được giữ trong mạch và chất lỏng bị tích tụ vào khoảng trống giữa các tế bào, gây sưng hoặc phù nề, đặc biệt là ở vùng dạ dày.
Đây là một dạng suy dinh dưỡng protein nghiêm trọng được gọi là kwashiorkor. Nó xảy ra khi một người tiêu thụ đủ calo nhưng thiếu hụt protein. Kwashiorkor hiếm gặp các nước phát triển mà xảy ra thường xuyên hơn ở các khu vực còn đói nghèo.
Xem thêm: Bệnh còi xương là gì? Phân biệt bệnh còi xương và suy dinh dưỡng ở trẻ
3.7. Tăng cường hệ miễn dịch
Chức năng của protein là giúp hình thành các globulin miễn dịch hoặc các kháng thể để chống lại nhiễm trùng. Kháng thể là các protein trong máu giúp bảo vệ cơ thể khỏi những tác nhân có hại như vi khuẩn và virus.
Khi những tác nhân này xâm nhập vào tế bào, cơ thể sẽ sản xuất ra các kháng thể giúp loại bỏ chúng. Nếu không có kháng thể, vi khuẩn và virus sẽ tự do xâm nhập, phát triển và gây bệnh.
Khi đã tạo ra kháng thể chống lại một loại vi khuẩn hoặc virus cụ thể, các tế bào sẽ ghi nhớ cơ chế này. Khi tác nhân gây bệnh đó xâm nhập lần hai, các kháng thể phản ứng nhanh chóng và bảo vệ cơ thể.
Nhờ vào quá trình này, cơ thể phát triển hệ miễn dịch chủ động, chống lại các bệnh đã tiếp xúc.
3.8. Vận chuyển và lưu trữ chất dinh dưỡng
Theo dòng máu, protein vận chuyển các chất đi khắp cơ thể, ra vào hoặc hoạt động trong tế bào. Các chất được vận chuyển bởi protein bao gồm vitamin, khoáng chất, đường, cholesterol và oxy.
Ví dụ như, hemoglobin là một protein mang oxy từ phổi đến các mô cơ thể, các chất vận chuyển glucose (GLUT) di chuyển glucose đến các tế bào, lipoprotein vận chuyển cholesterol và các chất béo khác trong máu.
Các protein vận chuyển là đặc hiệu, mỗi loại chỉ liên kết với một chất cụ thể. Có nghĩa là, nếu một protein vận chuyển glucose sẽ không vận chuyển được cholesterol.
Protein cũng có vai trò lưu trữ. Ferritin là một loại protein có chức năng dự trữ sắt. Trong khi đó, casein - một loại protein lưu trữ khác có trong sữa, giúp trẻ sơ sinh phát triển.
3.9. Cung cấp năng lượng
Chức năng của protein có thể cung cấp năng lượng cho cơ thể, nó chứa 4 calo mỗi gam. Tuy nhiên, cơ thể không ưu tiên cung cấp năng lượng từ protein vì nó còn được sử dụng với nhiều vai trò khác.
Thay vào đó, carb và chất béo phù hợp hơn nhiều để cung cấp và dự trữ năng lượng. Hơn nữa, chúng cũng được chuyển hóa hiệu quả hơn so với protein.
Protein cung cấp cho cơ thể rất ít nhu cầu năng lượng trong những trường hợp bình thường. Tuy nhiên, ở trạng thái nhịn ăn (18–48 giờ không ăn), cơ thể sẽ phá vỡ cơ, xương để các axit amin có thể cung cấp năng lượng.
Cơ thể cũng sử dụng các axit amin từ cơ, xương bị phân hủy nếu lượng carbohydrate dự trữ thấp. Điều này có thể xảy ra sau khi tập thể dục mệt mỏi hoặc khi không cung cấp đủ calo.
4. Nhu cầu protein của cơ thể
Protein rất quan trọng. Nếu không nhận đủ thông qua chế độ ăn uống, sức khỏe và thành phần cơ thể sẽ bị ảnh hưởng.
Hầu hết các tổ chức dinh dưỡng khuyến nghị một lượng protein khá khiêm tốn. DRI (Chế độ ăn uống tham chiếu) là 0.8 gam protein trên mỗi kg trọng lượng cơ thể hoặc:
- 56 gam mỗi ngày cho người đàn ông trung bình ít vận động.
- 46 gam mỗi ngày cho phụ nữ trung bình ít vận động.
Lượng protein này có thể đủ để ngăn ngừa sự thiếu hụt, nhưng các nghiên cứu cho thấy rằng nó chưa đủ để đảm bảo sức khỏe và tối ưu thành phần cơ thể.
Nhu cầu protein phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm mức độ hoạt động, tuổi tác, khối lượng cơ, mục tiêu về vóc dáng và tình trạng sức khỏe hiện tại.
- Tăng cơ và duy trì cơ bắp: 1.6–2.2 g/kg trọng lượng.
- Giảm cân: 1.2-2.2 g/kg trọng lượng.
- Vận động viên thể thao: 1.2–1.4 g/kg trọng lượng.
- Người lớn tuổi: 1– 1.3 g/kg trọng lượng.
5. Các loại thực phẩm cung cấp protein
Có ba loại thực phẩm cung cấp protein:
- Protein hoàn chỉnh: Chứa tất cả 9 axit amin thiết yếu. Chủ yếu là thực phẩm động vật, chẳng hạn như thịt, sữa và trứng.
- Protein không hoàn chỉnh: Không chứa đủ 9 axit amin thiết yếu. Protein thực vật như đậu và ngũ cốc hầu hết là protein không hoàn chỉnh.
- Protein bổ sung: Kết hợp hai hoặc nhiều thực phẩm có chứa protein không hoàn chỉnh để cung cấp protein hoàn chỉnh. Ví dụ như gạo với đậu hoặc bánh mì với bơ đậu phộng.
Protein có nhiều vai trò trong cơ thể. Giúp sửa chữa và xây dựng các mô của cơ thể, cho phép các phản ứng trao đổi chất diễn ra và điều phối các chức năng của cơ thể. Những chức năng của protein làm nó trở thành một trong những chất dinh dưỡng quan trọng nhất với sức khỏe của mỗi người.
