โปรตีนคืออะไรและมีประโยชน์อย่างไร

โปรตีนมีความจำเป็นต่อร่างกายในการทำงาน เข้าใจ:

โปรตีน

แก้ไขและปรับขนาดรูปภาพโดย Kien Cuong Bui ได้ใน Unsplash

โปรตีนคือกรดอะมิโนที่รวมตัวกันเป็นสายยาว มีกรดอะมิโน 20 ชนิดที่ช่วยสร้างโปรตีนหลายพันชนิดในร่างกายและมีหน้าที่หลัก 9 ประการในร่างกาย:

  • กรดอะมิโนคืออะไรและมีไว้เพื่ออะไร

1. การเติบโตและการบำรุงรักษา

ร่างกายต้องการโปรตีนสำหรับการเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อและการบำรุงรักษา อย่างไรก็ตาม พวกเขาอยู่ในสถานะการหมุนเวียนอย่างต่อเนื่อง ภายใต้สถานการณ์ปกติ ร่างกายจะสลายโปรตีนในปริมาณเท่ากันที่ใช้ในการสร้างและซ่อมแซมเนื้อเยื่อ ในบางครั้ง มันทำลายโปรตีนมากกว่าที่จะสร้างได้ จึงทำให้มีความต้องการเพิ่มขึ้น ซึ่งมักเกิดขึ้นในช่วงที่เจ็บป่วย ระหว่างตั้งครรภ์และระหว่างให้นมบุตร การฟื้นตัวจากอาการบาดเจ็บหรือการผ่าตัด วัยชรา และระหว่างการเล่นกีฬา (ดูการศึกษาเรื่องนี้: 1, 2, 3, 4, 5, 6) .

2. ปฏิกิริยาทางชีวเคมี

เอ็นไซม์เป็นโปรตีนที่ช่วยให้เกิดปฏิกิริยาทางชีวเคมีนับพันที่เกิดขึ้นภายในและภายนอกเซลล์ (ดูการศึกษาเกี่ยวกับเรื่องนี้ที่นี่: 7) โครงสร้างของเอ็นไซม์ช่วยให้พวกมันรวมตัวกับโมเลกุลอื่นๆ ภายในเซลล์ที่เรียกว่าซับสเตรต ซึ่งกระตุ้นปฏิกิริยาที่จำเป็นสำหรับเมแทบอลิซึม (ดูการศึกษาเกี่ยวกับมันที่นี่: 8)

เอนไซม์ยังสามารถทำงานนอกเซลล์ได้ เช่น เอนไซม์ย่อยอาหาร แลคเตส และ ซูคราส ซึ่งช่วยย่อยน้ำตาล เอ็นไซม์บางชนิดต้องการโมเลกุลอื่น เช่น วิตามินหรือแร่ธาตุ เพื่อทำปฏิกิริยา

หน้าที่ขึ้นอยู่กับเอ็นไซม์ ได้แก่

  • การย่อย
  • การผลิตพลังงาน
  • การแข็งตัวของเลือด
  • การหดตัวของกล้ามเนื้อ

การขาดหรือการทำงานที่ไม่เพียงพอของเอนไซม์เหล่านี้อาจทำให้เกิดโรคได้ (ดูการศึกษาเกี่ยวกับมันที่นี่: 10)

3. ทำหน้าที่เป็นผู้ส่งสาร

โปรตีนบางชนิดคือฮอร์โมน ซึ่งเป็นสารเคมีที่ช่วยให้เซลล์ เนื้อเยื่อ และอวัยวะสื่อสารกัน พวกมันถูกผลิตและหลั่งออกมาโดยเนื้อเยื่อหรือต่อมไร้ท่อ แล้วขนส่งในเลือดไปยังเนื้อเยื่อเป้าหมายหรืออวัยวะ ซึ่งพวกมันจับกับตัวรับโปรตีนอื่นๆ บนผิวเซลล์

ฮอร์โมนสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทหลัก (ดูการศึกษาเกี่ยวกับมันที่นี่: 11):

  • โปรตีนและเปปไทด์: ประกอบด้วยสายโซ่ของกรดอะมิโนตั้งแต่สองสามถึงหลายร้อย
  • สเตียรอยด์: ทำจากไขมันคอเลสเตอรอล ฮอร์โมนเพศ เทสโทสเตอโรน และเอสโตรเจน ขึ้นอยู่กับสเตียรอยด์
  • เอมีน: ผลิตจากกรดอะมิโนทริปโตเฟนหรือไทโรซีน ซึ่งช่วยสร้างฮอร์โมนที่เกี่ยวข้องกับการนอนหลับและการเผาผลาญ
  • การอดนอนทำให้เกิดอะไรได้บ้าง?
  • เมแทบอลิซึม: มันคืออะไรและปัจจัยอะไรที่มีอิทธิพลต่อมัน

โปรตีนและโพลีเปปไทด์ประกอบขึ้นเป็นฮอร์โมนส่วนใหญ่ในร่างกายของคุณ ตัวอย่างบางส่วน ได้แก่ :

  • อินซูลิน: สัญญาณการดูดซึมของกลูโคสหรือน้ำตาลในเซลล์;
  • กลูคากอน: ส่งสัญญาณการสลายตัวของกลูโคสที่เก็บไว้ในตับ
  • hGH (ฮอร์โมนการเจริญเติบโตของมนุษย์): กระตุ้นการเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อต่างๆ รวมทั้งกระดูก;
  • ADH (ฮอร์โมน antidiuretic): ส่งสัญญาณให้ไตดูดซึมน้ำกลับคืนมา
  • ACTH (ฮอร์โมน adrenocorticotropic): ช่วยกระตุ้นการหลั่งคอร์ติซอล ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในการเผาผลาญ

4. จัดโครงสร้าง

โปรตีนบางชนิดมีลักษณะเป็นเส้น ๆ และให้ความแข็งแกร่งแก่เซลล์และเนื้อเยื่อ โปรตีนเหล่านี้รวมถึงเคราติน คอลลาเจน และอีลาสติน ซึ่งช่วยสร้างโครงสร้างเกี่ยวพันของโครงสร้างบางอย่างในร่างกาย (ดูการศึกษาในเรื่องนี้: 13) เคราตินเป็นโปรตีนโครงสร้างที่พบในผิวหนัง ผม และเล็บ

  • คอลลาเจน : เข้าใจว่ามีไว้เพื่ออะไร มีประโยชน์ และอันตรายหรือไม่
  • อาหารที่ดีที่สุดเพื่อเพิ่มการผลิตคอลลาเจน

    คอลลาเจนเป็นโปรตีนที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดในร่างกายและให้โครงสร้างแก่กระดูก เอ็น เอ็น และผิวหนัง (ดูการศึกษาเกี่ยวกับเรื่องนี้ที่นี่:14)

    อีลาสตินมีความยืดหยุ่นมากกว่าคอลลาเจนหลายร้อยเท่า ความยืดหยุ่นสูงช่วยให้เนื้อเยื่อต่างๆ ในร่างกายของคุณกลับสู่สภาพเดิมหลังจากการยืดหรือหดตัว เช่น มดลูก ปอด และหลอดเลือดแดง (ดูการศึกษาเกี่ยวกับเรื่องนี้:15)

    5. รักษา pH ที่เหมาะสม

    โปรตีนมีบทบาทสำคัญในการควบคุมความเข้มข้นของกรดและเบสในเลือดและของเหลวอื่นๆ ในร่างกาย (ดูการศึกษาเรื่องนี้ที่นี่: 16, 17)

    ความสมดุลระหว่างกรดและเบสวัดโดยใช้มาตราส่วน pH มีตั้งแต่ 0 ถึง 14 โดยที่ 0 เป็นกรดมากที่สุด 7 เป็นกลางและ 14 เป็นด่างมากที่สุด

    ตัวอย่างของค่า pH ของสารทั่วไป ได้แก่ (ดูการศึกษาเรื่องนี้: 18):

    • pH 2: กรดในกระเพาะอาหาร
    • pH 4: น้ำมะเขือเทศ
    • pH 5: กาแฟดำ
    • pH 7.4: เลือดมนุษย์
    • pH 10: น้ำนมแห่งแมกนีเซีย
    • pH 12: น้ำสบู่
    • เรียนรู้วิธีการทำเครื่องวัดค่า pH แบบโฮมเมด

    ระบบบัฟเฟอร์ที่หลากหลายช่วยให้ของเหลวในร่างกายสามารถรักษาช่วง pH ปกติได้ ค่า pH คงที่เป็นสิ่งจำเป็น เนื่องจากแม้การเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยก็อาจเป็นอันตรายหรืออาจถึงตายได้ (ดูการศึกษาเกี่ยวกับเรื่องนี้ที่นี่: 19, 20)

    วิธีหนึ่งที่ร่างกายควบคุม pH คือผ่านการกระทำของโปรตีน ตัวอย่างหนึ่งคือเฮโมโกลบิน ซึ่งเป็นโปรตีนที่สร้างเซลล์เม็ดเลือดแดง

    เฮโมโกลบินจับกรดในปริมาณเล็กน้อย ช่วยรักษาค่า pH ปกติของเลือด ระบบบัฟเฟอร์อื่นๆ ของร่างกาย ได้แก่ ฟอสเฟตและไบคาร์บอเนต (ดูการศึกษาที่นี่: 16)

    6. ปรับสมดุลของเหลว

    โปรตีนควบคุมกระบวนการของร่างกายเพื่อรักษาสมดุลของของเหลวในร่างกาย อัลบูมินและโกลบูลินเป็นโปรตีนในเลือดที่ช่วยรักษาสมดุลของของเหลว ดึงดูดและกักเก็บน้ำ (ดูการศึกษาเกี่ยวกับเรื่องนี้ที่นี่: 21, 22)

    หากคุณไม่ได้รับโปรตีนเพียงพอ ระดับอัลบูมินและโกลบูลินของคุณจะลดลง เป็นผลให้โปรตีนเหล่านี้ไม่สามารถเก็บเลือดในหลอดเลือดได้อีกต่อไปและของเหลวถูกบังคับให้เข้าไปในช่องว่างระหว่างเซลล์

    เนื่องจากของเหลวยังคงสะสมอยู่ในช่องว่างระหว่างเซลล์ อาการบวมหรือบวมน้ำจึงเกิดขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริเวณท้อง (ดูการศึกษาเกี่ยวกับเรื่องนี้ที่นี่: 23) นี่คือรูปแบบหนึ่งของการขาดโปรตีนอย่างรุนแรงที่เรียกว่า kwashiorkor ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อบุคคลบริโภคแคลอรี่เพียงพอแต่ไม่ได้รับโปรตีนเพียงพอ (ดูการศึกษาในเรื่องนี้: 24) Kwashiorkor พบได้ไม่บ่อยในประเทศที่พัฒนาแล้วและมักเกิดขึ้นในพื้นที่ยากจน

    7. เพิ่มภูมิคุ้มกันสุขภาพ

    โปรตีนช่วยสร้างอิมมูโนโกลบูลินหรือแอนติบอดีเพื่อต่อสู้กับการติดเชื้อ (ดูการศึกษาเรื่องนี้: 25, 26) แอนติบอดีเป็นโปรตีนในกระแสเลือดที่ช่วยปกป้องร่างกายจากผู้บุกรุกที่เป็นอันตราย เช่น แบคทีเรียและไวรัส

    เมื่อผู้บุกรุกเหล่านี้เข้าสู่เซลล์ ร่างกายจะผลิตแอนติบอดีที่ทำเครื่องหมายเพื่อกำจัด (ดูการศึกษาเกี่ยวกับเรื่องนี้ที่นี่: 27) หากไม่มีแอนติบอดีเหล่านี้ แบคทีเรียและไวรัสก็จะมีอิสระที่จะเพิ่มจำนวนและทำให้ร่างกายต้องรับภาระจากโรคที่ก่อ

    หลังจากสร้างแอนติบอดีต้านแบคทีเรียหรือไวรัสแล้ว เซลล์จะไม่มีวันลืมวิธีสร้างพวกมัน ซึ่งจะช่วยให้แอนติบอดีตอบสนองได้อย่างรวดเร็วในครั้งต่อไปที่ตัวแทนจำเพาะโรคบุกรุกร่างกาย (ดูการศึกษาเรื่องนี้ที่นี่: 28) เป็นผลให้ร่างกายพัฒนาภูมิคุ้มกันต่อโรคที่สัมผัสได้ (ดูการศึกษาเกี่ยวกับโรคนี้ที่นี่: 29)

    8. ขนส่งและเก็บสารอาหาร

    โปรตีนขนส่งนำพาสารต่างๆ ไปทั่วกระแสเลือด - เข้าไปในเซลล์ ภายนอกหรือภายใน

    สารที่ขนส่งโดยโปรตีนเหล่านี้รวมถึงสารอาหาร เช่น วิตามินหรือแร่ธาตุ น้ำตาล คอเลสเตอรอล และออกซิเจน (ดูการศึกษาเกี่ยวกับเรื่องนี้ที่นี่: 30, 31, 32)

    ตัวอย่างเช่น เฮโมโกลบินเป็นโปรตีนที่ขนส่งออกซิเจนจากปอดไปยังเนื้อเยื่อของร่างกาย ตัวขนส่งกลูโคส (GLUT) จะย้ายกลูโคสเข้าสู่เซลล์ ในขณะที่ไลโปโปรตีนขนส่งคอเลสเตอรอลและไขมันอื่นๆ ในเลือด

    ตัวขนส่งโปรตีนมีความเฉพาะเจาะจง หมายความว่าพวกมันจับกับสารเฉพาะเท่านั้น กล่าวอีกนัยหนึ่ง ผู้ขนส่งโปรตีนที่เคลื่อนย้ายกลูโคสไม่ได้เคลื่อนย้ายคอเลสเตอรอล (ดูการศึกษาเกี่ยวกับเรื่องนี้ที่นี่: 33, 34)

    โปรตีนยังมีหน้าที่จัดเก็บ เฟอร์ริตินเป็นโปรตีนในการเก็บรักษาที่เก็บธาตุเหล็ก (ดูการศึกษาเกี่ยวกับเรื่องนี้ที่นี่: 35) โปรตีนกักเก็บอีกตัวหนึ่งคือเคซีนซึ่งเป็นโปรตีนหลักในนมที่ช่วยให้ลูกน้อยของคุณพัฒนา

    9. ให้พลังงาน

    โปรตีนสามารถให้พลังงาน ประกอบด้วยแคลอรี 4 แคลอรีต่อกรัม ซึ่งเป็นปริมาณพลังงานที่คาร์โบไฮเดรตให้เท่ากัน ไขมันให้พลังงานมากกว่า โดยให้พลังงาน 9 แคลอรีต่อกรัม

    • แคลอรี่: มันสำคัญไหม?

    อย่างไรก็ตาม สิ่งสุดท้ายที่ร่างกายต้องการใช้เป็นพลังงานคือโปรตีน เนื่องจากสารอาหารที่มีคุณค่านี้ถูกใช้อย่างกว้างขวางทั่วร่างกาย

    คาร์โบไฮเดรตและไขมันเหมาะสมกว่ามากในการให้พลังงาน เนื่องจากร่างกายยังคงสำรองไว้เพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิง นอกจากนี้ พวกมันยังถูกเผาผลาญได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าเมื่อเทียบกับโปรตีน (ดูการศึกษาเกี่ยวกับเรื่องนี้ที่นี่: 36)

    อันที่จริง โปรตีนมีความต้องการพลังงานเพียงเล็กน้อยภายใต้สถานการณ์ปกติ อย่างไรก็ตาม ในการอดอาหาร (18 ถึง 48 ชั่วโมงโดยไม่มีอาหาร) ร่างกายจะทำลายกล้ามเนื้อเพื่อให้กรดอะมิโนสามารถให้พลังงานได้ (ดูการศึกษาเกี่ยวกับเรื่องนี้: 37, 38)

    ร่างกายยังใช้กรดอะมิโนจากกล้ามเนื้อหากเก็บคาร์โบไฮเดรตต่ำ กรณีนี้สามารถเกิดขึ้นได้หลังการออกกำลังกายที่ต้องใช้กำลังมาก หรือหากคุณบริโภคแคลอรีไม่เพียงพอโดยทั่วไป (ดูการศึกษาในเรื่องนี้: 39) สำหรับอาหารที่มีโปรตีนสูง ให้ดูที่บทความ "สิบอาหารที่อุดมด้วยโปรตีน"