Protein là gì và lợi ích của chúng
Protein cần thiết cho cơ thể hoạt động. Hiểu không:
Hình ảnh đã được chỉnh sửa và thay đổi kích thước của Kiên Cường Bùi hiện có trên Unsplash
Protein là các axit amin liên kết với nhau để tạo thành chuỗi dài. Có 20 loại axit amin giúp hình thành hàng nghìn loại protein khác nhau trong cơ thể và chúng đóng 9 chức năng chính trong cơ thể:
- Axit amin là gì và chúng dùng để làm gì
1. Tăng trưởng và duy trì
Cơ thể cần protein để phát triển và duy trì mô. Tuy nhiên, chúng luôn trong tình trạng luân chuyển liên tục. Trong những trường hợp bình thường, cơ thể phá vỡ cùng một lượng protein được sử dụng để xây dựng và sửa chữa mô. Những lần khác, nó phân hủy nhiều protein hơn mức có thể tạo ra, do đó làm tăng nhu cầu. Điều này thường xảy ra trong thời gian bị bệnh, trong khi mang thai và trong thời kỳ cho con bú, phục hồi sau chấn thương hoặc phẫu thuật, tuổi già và trong khi chơi thể thao (xem các nghiên cứu về điều này: 1, 2, 3, 4, 5, 6).
2. Các phản ứng sinh hóa
Enzyme là protein giúp hàng ngàn phản ứng sinh hóa xảy ra bên trong và bên ngoài tế bào (xem nghiên cứu về nó tại đây: 7). Cấu trúc của các enzym cho phép chúng kết hợp với các phân tử khác bên trong tế bào được gọi là chất nền, xúc tác các phản ứng cần thiết cho quá trình trao đổi chất (xem nghiên cứu về nó tại đây: 8).
Các enzym cũng có thể hoạt động bên ngoài tế bào, chẳng hạn như enzym tiêu hóa lactase và sucrase, giúp tiêu hóa đường. Một số enzym yêu cầu các phân tử khác, chẳng hạn như vitamin hoặc khoáng chất, để phản ứng xảy ra.
Các chức năng phụ thuộc vào enzym bao gồm:
- Tiêu hóa
- Sản xuất năng lượng
- Máu đông
- Sự co cơ
Việc thiếu hoặc không đủ chức năng của các enzym này có thể gây ra bệnh (xem nghiên cứu về nó ở đây: 10)
3. Hoạt động như một người đưa tin
Một số protein là hormone, là sứ giả hóa học giúp các tế bào, mô và cơ quan giao tiếp với nhau. Chúng được sản xuất và tiết ra bởi các mô hoặc tuyến nội tiết và sau đó được vận chuyển trong máu đến các mô hoặc cơ quan đích, nơi chúng liên kết với các thụ thể cho các protein khác trên bề mặt tế bào.
Hormone có thể được nhóm thành ba loại chính (xem nghiên cứu về nó ở đây: 11):
- Protein và peptit: được tạo thành từ các chuỗi axit amin, từ vài đến vài trăm;
- Steroid: được làm từ cholesterol béo. Các hormone sinh dục, testosterone và estrogen, dựa trên steroid;
- Các amin: được sản xuất từ các axit amin riêng lẻ tryptophan hoặc tyrosine, giúp sản xuất các hormone liên quan đến giấc ngủ và sự trao đổi chất.
- Thiếu ngủ có thể gây ra điều gì?
- Trao đổi chất: nó là gì và những yếu tố nào ảnh hưởng đến nó
Protein và polypeptit tạo nên phần lớn nội tiết tố của cơ thể bạn. Một số ví dụ bao gồm:
- Insulin: báo hiệu sự hấp thu glucose hoặc đường trong tế bào;
- Glucagon: Báo hiệu sự phân hủy glucose được lưu trữ trong gan;
- hGH (hormone tăng trưởng của con người): 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.
4. Cung cấp cấu trúc
Một số protein có dạng sợi và cung cấp độ cứng cho tế bào và mô. Những protein này bao gồm keratin, collagen và elastin, giúp hình thành cấu trúc liên kết của một số cấu trúc trong cơ thể (xem nghiên cứu về điều này: 13). Keratin là một loại protein cấu trúc được tìm thấy trong da, tóc và móng tay.
- Collagen: hiểu nó dùng để làm gì, lợi ích và nếu nó có hại
- Các loại thực phẩm tốt nhất để tăng sản xuất collagen
Collagen là loại protein dồi dào nhất trong cơ thể và tạo cấu trúc cho xương, gân, dây chằng và da (xem nghiên cứu về nó ở đây: 14).
Elastin linh hoạt hơn collagen vài trăm lần. Độ đàn hồi cao của nó cho phép nhiều mô trong cơ thể bạn trở lại hình dạng ban đầu sau khi kéo căng hoặc co lại, chẳng hạn như tử cung, phổi và động mạch (xem nghiên cứu về điều này: 15).
5. Duy trì độ pH thích hợp
Protein đóng một vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh nồng độ axit và bazơ trong máu và các chất lỏng khác của cơ thể (xem các nghiên cứu về điều này ở đây: 16, 17).
Sự cân bằng giữa axit và bazơ được đo bằng thang pH. Nó nằm trong khoảng từ 0 đến 14, với 0 là axit cao nhất, 7 là trung tính và 14 là kiềm nhất.
Ví dụ về giá trị pH của các chất thông thường bao gồm (xem nghiên cứu về điều này: 18):
- 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
- Học cách làm máy đo pH tự chế
Một loạt các hệ thống đệm cho phép chất lỏng cơ thể duy trì phạm vi pH bình thường. Độ pH không đổi là cần thiết, vì ngay cả một sự thay đổi nhỏ cũng có thể gây hại hoặc có khả năng gây chết người (xem các nghiên cứu về nó ở đây: 19, 20).
Một cách cơ thể điều chỉnh độ pH là thông qua hoạt động của protein. Một ví dụ là hemoglobin, một loại protein tạo nên các tế bào hồng cầu.
Hemoglobin liên kết với một lượng nhỏ axit, giúp duy trì giá trị pH bình thường của máu. Các hệ thống đệm khác của cơ thể bao gồm phosphate và bicarbonate (xem nghiên cứu về điều này ở đây: 16).
6. Cân bằng chất lỏng
Protein điều chỉnh các quá trình của cơ thể để duy trì sự cân bằng của chất lỏng trong cơ thể. Albumin và globulin là các protein có trong máu giúp duy trì cân bằng chất lỏng, thu hút và giữ nước (xem các nghiên cứu về nó tại đây: 21, 22).
Nếu bạn không nhận đủ protein, lượng albumin và globulin của bạn sẽ giảm xuống. Kết quả là, các protein này không còn có thể giữ máu trong các mạch máu và chất lỏng bị ép vào các khoảng trống giữa các tế bào.
Khi chất lỏng tiếp tục tích tụ trong khoảng trống giữa các tế bào, sưng hoặc phù nề xảy ra, đặc biệt là ở vùng dạ dày (xem nghiên cứu về nó tại đây: 23). Đây là một dạng suy dinh dưỡng protein nghiêm trọng được gọi là kwashiorkor, phát triển khi một người tiêu thụ đủ calo nhưng không tiêu thụ đủ protein (xem nghiên cứu về điều này: 24). Kwashiorkor hiếm gặp ở các nước phát triển và xảy ra thường xuyên hơn ở các vùng nghèo.
7. Tăng cường sức khỏe miễn dịch
Protein giúp hình thành các globulin miễn dịch, hoặc kháng thể, để chống lại nhiễm trùng (xem các nghiên cứu về điều này: 25, 26). Kháng thể là các protein trong máu giúp bảo vệ cơ thể khỏi những kẻ xâm lược có hại như vi khuẩn và vi rút.
Khi những kẻ xâm lược này xâm nhập vào tế bào, cơ thể tạo ra các kháng thể đánh dấu chúng để loại bỏ (xem nghiên cứu về nó tại đây: 27). Nếu không có những kháng thể này, vi khuẩn và vi rút sẽ tự do sinh sôi và tạo gánh nặng cho cơ thể với căn bệnh mà chúng gây ra.
Sau khi tạo ra kháng thể chống lại một loại vi khuẩn hoặc vi rút cụ thể, các tế bào không bao giờ quên cách tạo ra chúng. Điều này cho phép các kháng thể phản ứng nhanh chóng vào lần tiếp theo khi một tác nhân đặc hiệu gây bệnh xâm nhập cơ thể (xem nghiên cứu về điều này tại đây: 28). Kết quả là, cơ thể phát triển khả năng miễn dịch chống lại các bệnh mà nó đã tiếp xúc (xem nghiên cứu về nó ở đây: 29).
8. Vận chuyển và dự trữ chất dinh dưỡng
Các protein vận chuyển mang các chất đi khắp dòng máu - vào tế bào, bên ngoài hoặc bên trong chúng.
Các chất được vận chuyển bởi các protein này bao gồm các chất dinh dưỡng như vitamin hoặc khoáng chất, đường, cholesterol và oxy (xem các nghiên cứu về nó ở đây: 30, 31, 32).
Ví dụ, Hemoglobin là một loại protein vận chuyển oxy từ phổi đến các mô cơ thể. Chất vận chuyển glucose (GLUT) di chuyển glucose vào tế bào, trong khi lipoprotein vận chuyển cholesterol và các chất béo khác trong máu.
Chất vận chuyển protein là đặc hiệu, có nghĩa là chúng chỉ liên kết với các chất cụ thể. Nói cách khác, một chất vận chuyển protein di chuyển glucose không di chuyển cholesterol (xem các nghiên cứu về điều này ở đây: 33, 34).
Protein cũng có chức năng lưu trữ. Ferritin là một loại protein dự trữ có chức năng lưu trữ sắt (xem nghiên cứu về nó ở đây: 35). Một loại protein dự trữ khác là casein, đây là loại protein chính trong sữa giúp bé phát triển.
9. Cung cấp năng lượng
Protein có thể cung cấp năng lượng. Chúng chứa 4 calo mỗi gam, cùng một lượng năng lượng mà carbohydrate cung cấp. Chất béo cung cấp nhiều năng lượng hơn, với 9 calo mỗi gam.
- Lượng calo: chúng có quan trọng không?
Tuy nhiên, thứ cuối cùng mà cơ thể muốn sử dụng để tạo năng lượng là protein, vì chất dinh dưỡng quý giá này được sử dụng rộng rãi khắp cơ thể.
Carbohydrate và chất béo phù hợp hơn nhiều để cung cấp năng lượng, vì cơ thể duy trì nguồn dự trữ để sử dụng làm nhiên liệu. Ngoài ra, chúng được chuyển hóa hiệu quả hơn so với protein (xem nghiên cứu về nó tại đây: 36)
Trên thực tế, protein cung cấp rất ít năng lượng cần thiết trong những trường hợp bình thường. Tuy nhiên, ở trạng thái nhịn ăn (18 đến 48 giờ không ăn), cơ thể sẽ phá hủy cơ bắp để các axit amin có thể cung cấp năng lượng (xem các nghiên cứu về điều này tại đây: 37, 38).
Cơ thể cũng sử dụng axit amin từ cơ bắp nếu lượng carbohydrate dự trữ thấp. Điều này có thể xảy ra sau khi tập thể dục gắng sức hoặc nếu bạn không tiêu thụ đủ calo nói chung (xem nghiên cứu về điều này: 39). Đối với thực phẩm giàu protein, hãy xem bài viết: "Mười thực phẩm giàu protein".