Protein và những loại axit amin thiết yếu với cơ thể

Protein là một phần thiết yếu trong chế độ ăn uống của con người. Nó được tìm thấy trong nhiều loại thực phẩm như trứng, sữa, hải sản, đậu, thịt, các loại hạt. Dù có nguồn gốc từ đâu, thì các loại protein mà chúng ta ăn đều được phân hủy và tái tạo thành các protein mới, đảm nhiệm vô số chức năng sinh học, từ miễn dịch đến phân chia tế bào của cơ thể.

Về mặt cấu trúc, protein là một chuỗi polypeptide được hình thành từ các axit amin liên kết với nhau bằng liên kết peptit. Chuỗi polypeptide này cuộn xoắn theo nhiều cách khác nhau để tạo nên hình dạng không gian ba chiều đặc trưng của protein.

Quá trình tiêu hóa protein bắt đầu bằng việc phân giải protein thành các axit amin riêng lẻ. Hầu hết các axit amin đều có cấu trúc chung gồm một nguyên tử carbon trung tâm liên kết với một nhóm amin, một nhóm carboxyl, một nguyên tử hydro và một chuỗi bên đặc trưng cho từng loại axit amin. Proline là một ngoại lệ, với cấu trúc vòng thay thế.

Mặc dù có hàng trăm axit amin trong tự nhiên, cơ thể người chỉ sử dụng khoảng 20 loại để tạo ra protein. Chúng bao gồm alanine, arginine, asparagine, aspartic acid, cysteine, glutamic acid, glutamine, glycine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, prolene, serine, threonine, tryptophan, tyrosine và valine.

Trong đó có 5 loại được gọi là axit amin không thiết yếu, bao gồm alanine, asparagine, aspartic acid, glutamic acid và serine. Cơ thể có thể tự tổng hợp các axit amin này, không nhất thiết phải bổ sung từ thực phẩm.

Tiếp theo là sáu loại axit amin được xem là thiết yếu có điều kiện, vì cơ thể khỏe mạnh có thể tự tổng hợp chúng trong điều kiện bình thường: arginine, cysteine, glutamine, glycine, proline và tyrosine. Tuy nhiên, trong một số trường hợp đặc biệt như suy dinh dưỡng hoặc rối loạn chuyển hóa bẩm sinh, cơ thể không thể tự sản xuất đủ các axit amin này.

Cuối cùng lànchín loại axit amin thiết yếu chỉ có thể được cung cấp từ thực phẩm: histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan và valine.

Protein trong chế độ ăn uống cung cấp các axit amin thiết yếu cần thiết cho cơ thể tổng hợp protein, hormone và các phân tử quan trọng khác. Nhưng để làm được điều đó, chúng ta cần phải phân hủy protein hông qua một quá trình thủy phân protein, tức là quá trình phân giải protein thành các axit amin.

Quá trình này bắt đầu từ dạ dày, nơi axit clohydric biến tính protein, mở cấu trúc protein và tạo điều kiện cho enzyme pepsin cắt protein thành các đoạn oligopeptide nhỏ hơn. Những chuỗi oligopeptit này di chuyển vào tá tràng (phần đầu của ruột non), nơi một bộ enzyme tiêu hóa thứ hai do tuyến tụy tạo ra tiếp tục cắt các oligopeptit thành tripeptit, dipeptit và các axit amin riêng lẻ.

Các sản phẩm này được hấp thụ vào tế bào ruột, sau đó tripeptide và dipeptide được chuyển đổi thành axit amin. Một phần axit amin được tế bào ruột sử dụng để tổng hợp enzyme và tế bào mới, phần còn lại đi vào máu và được vận chuyển đến các bộ phận khác của cơ thể.

Nhìn chung, các thực phẩm protein có nguồn gốc động vật như trứng, sữa, hải sản và thịt cung cấp đủ cả chín axit amin thiết yếu. Đậu nành là nguồn protein thực vật duy nhất chứa đủ cả chín axit amin thiết yếu.

Các loại thực phẩm thực vật khác (ngũ cốc nguyên hạt, đậu, các loại hạt) thường chứa một số axit amin với hàm lượng cao và một số khác với hàm lượng thấp. Tuy nhiên, kết hợp đa dạng các loại thực phẩm thực vật có thể đảm bảo cung cấp đủ chín axit amin thiết yếu.

Nhiều người cho rằng protein động vật tốt hơn protein thực vật. Tuy nhiên, một số loại thực phẩm thực vật cũng chứa lượng protein dồi dào, không thua kém gì protein động vật.

Ví dụ: một cốc đậu phụ có lượng protein tương đương với 85g thịt bò, thịt gà hoặc cá, còn nửa cốc đậu lăng chứa nhiều protein hơn một quả trứng.

Tuy nhiên, hầu hết các loại thực phẩm thực vật chỉ giàu một số loại axit amin thiết yếu, trong khi lại thiếu một số loại khác. Vì vậy, để bổ sung đủ protein từ thực vật, chúng ta cần kết hợp đa dạng các loại thực phẩm khác nhau, chẳng hạn như cơm với đậu, hoặc yến mạch với bơ hạnh nhân.

Nhu cầu protein hàng ngày được tính toán dựa trên lượng protein tối thiểu cần thiết để ngăn ngừa mất nitơ. Theo khuyến nghị của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) người trưởng thành khỏe mạnh cần khoảng 0,8 gram protein/kg trọng lượng cơ thể mỗi ngày.

Nhu cầu protein cũng thay đổi theo độ tuổi và giới tính:

• Trẻ em (1-3 tuổi): 13 gram/ngày.
• Trẻ em (4-8 tuổi): 19 gram/ngày.
• Trẻ em (9-13 tuổi): 34 gram/ngày.
• Nữ (từ 14 tuổi): 46 gram/ngày.
• Nam (14-18 tuổi): 52 gram/ngày.
• Nam (từ 19 tuổi): 56 gram/ngày.

Một số nhóm người có nhu cầu protein cao hơn, bao gồm phụ nữ mang thai và cho con bú, vận động viên và người lớn tuổi.

Việc nạp đủ lượng protein mỗi ngày có thể đạt được bằng nhiều cách, từ các nguồn thực phẩm động vật đến thực vật.

Ví dụ, một thực đơn giàu protein từ động vật có thể bao gồm:

• Bữa sáng: một khẩu phần sữa chua Hy Lạp.
• Bữa trưa: một đĩa salad với 85 gram thịt gà.
• Bữa tối: 85-115 gram cá.

Thực đơn này cung cấp khoảng 64 gram protein.

Một thực đơn chay với lượng protein tương đương có thể bao gồm:

• Bữa sáng: một cốc trứng tráng đậu phụ và một lát bánh mì nướng bơ đậu phộng.
• Bữa trưa: một cốc edamame (đậu nành Nhật Bản) luộc.
• Bữa tối: một cốc đậu lăng và gạo nâu.

Mặc dù các hướng dẫn dinh dưỡng đưa ra khuyến nghị về lượng protein tối thiểu cần thiết, nhưng lượng protein tối ưu cho sức khỏe vẫn là một câu hỏi chưa có lời giải đáp chính xác. Các nghiên cứu lâm sàng vẫn đang được tiến hành để tìm ra câu trả lời.

Những ai dễ bị thiếu protein? Một số người có nguy cơ thiếu protein cao hơn những người khác, chẳng hạn như:

• Người bị suy dinh dưỡng: Cơ thể không được cung cấp đủ chất dinh dưỡng nói chung, bao gồm cả protein.
• Người bị chấn thương hoặc bỏng: Cơ thể cần nhiều protein hơn để phục hồi vết thương.
• Người mắc các bệnh ảnh hưởng đến khả năng hấp thu chất dinh dưỡng, ví dụ như bệnh viêm ruột: Cơ thể khó hấp thu protein từ thức ăn.

Những người này cần chú ý bổ sung nhiều protein hơn để đảm bảo sức khỏe.

Ăn nhiều protein có hại không? Thông thường, ăn nhiều protein không gây hại cho sức khỏe. Cơ thể chúng ta có khả năng xử lý và đào thải lượng protein dư thừa. Tuy nhiên, những người mắc bệnh thận cần hạn chế lượng protein trong chế độ ăn, vì thận có thể gặp khó khăn trong việc xử lý lượng protein dư thừa.