Mục lục

PROTEIN

Vai trò dinh dưỡng

Vai trò dinh dưỡng của protein rất phong phú, nhưng chúng có thể được nhóm lại thành 3 nhóm vai trò chính là cung cấp nguyên liệu cho quá trình tổng hợp protid trong cơ thể, tham gia cân bằng năng lượng và kích thích tiêu hóa.

Cung cấp nguyên liệu để tổng hợp

Protein và vai trò tạo hình

Protein tham gia trực tiếp vào quá trình tạo hình của cơ thể. Đây là yếu tố tạo hình quan trọng nhất, đặc trưng cho sự sống.

Protein trong quá trình thay thế và đổi mới

Protein trong thức ăn sau khi được thủy phân và hấp thu sẽ cung cấp acid amin. Những acid amin này là nguyên liệu để thay thế và đổi mới protid trong các cơ quan. Chúng có mặt trong nhân tế bào, chất nguyên sinh và cả huyết tương.

Sự liên quan giữa protein, vitamin và khoáng chất

Trong quá trình tạo hình, protein cũng cần thiết cho chuyển hóa bình thường của các chất dinh dưỡng khác. Đặc biệt là vitamin và khoáng chất. Khi thiếu protid, nhiều vitamin không phát huy đầy đủ chức năng dù số lượng vẫn đủ.

Tác động của thiếu protein đến cơ thể

Ngược lại, protein có khả năng tiết kiệm việc sử dụng một số chất dinh dưỡng khi cơ thể bị thiếu. Nếu thiếu vitamin hoặc năng lượng, giá trị dinh dưỡng của protid cũng bị ảnh hưởng.

Đối tượng cần bổ sung nhiều protein

Từ lâu, người ta đã thừa nhận protid là chất dinh dưỡng quan trọng nhất. Nó đặc biệt cần thiết cho trẻ em, phụ nữ mang thai, người cho con bú và người đang hồi phục sau bệnh.

Hậu quả khi thiếu protein kéo dài

Nếu trẻ không được cung cấp đủ protid, cân nặng sẽ tăng chậm, thậm chí giảm. Thiếu hụt kéo dài dẫn đến còi cọc. Ở bà mẹ mang thai, thiếu protein ảnh hưởng đến cân nặng thai nhi, sức khỏe mẹ và khả năng tiết sữa.

Nhu cầu protein ở người bệnh và sau phẫu thuật

Người bệnh nhiễm trùng hay hậu phẫu cũng cần nhiều protein để hồi phục. Thiếu protein khiến quá trình làm lành tổn thương bị chậm lại.

Protein và chức năng sống của cơ thể

Là nguyên liệu để tổng hợp các protid trong dịch thể như hormone, enzyme và kháng thể. Do đó, protein liên quan đến hầu hết chức năng sống: tuần hoàn, hô hấp, tiêu hóa, sinh sản, thần kinh và tinh thần.

Ảnh hưởng đến hệ miễn dịch và nội tiết

Thực tế cho thấy, thiếu protein làm giảm sức đề kháng. Trẻ bị thiếu dinh dưỡng protein – năng lượng thường dễ mắc bệnh nhiễm trùng. Thiếu protid nặng và kéo dài còn gây rối loạn hoạt động của tuyến nội tiết như tuyến giáp hay tuyến sinh dục.

Protein tham gia cân bằng năng lượng

Năng lượng từ protid

Không chỉ tạo hình mà còn cung cấp năng lượng. Khi 1 gam protid bị đốt cháy, nó cung cấp khoảng 4 Kcal. Trong bom calori, 1 gam protein cho 5,65 Kcal.

Quá trình sử dụng protein trong cơ thể

Khi khẩu phần ăn cân đối, protid trước hết được dùng để thay mới và duy trì cấu trúc cơ thể. Sau đó, phần dư mới tham gia cung cấp năng lượng.

Khi khẩu phần thiếu năng lượng

Nếu khẩu phần thiếu năng lượng hoặc protid có giá trị sinh học thấp, cơ thể sẽ tăng đốt cháy protein để lấy năng lượng. Điều này không có lợi vì làm giảm nguồn nguyên liệu tạo hình.

Tỷ lệ năng lượng từ protein trong khẩu phần

Trong khẩu phần thực tế, năng lượng từ protein nên chiếm khoảng 13–20% tổng năng lượng. Ở các quốc gia kém phát triển, tỷ lệ này thường thấp hơn. Phần lớn protid đến từ thực vật, vốn có giá trị sinh học thấp hơn protein động vật.

Tham gia vào quá trình kích thích tiêu hóa

Protein và cảm giác thèm ăn

Trong bữa ăn, protein khẩu phần có vai trò kích thích gây cảm giác thèm ăn, nhất là protid nguồn gốc động vật.

Protein và hoạt động tiêu hóa

Protein vừa cung cấp nguyên liệu tổng hợp các enzym tiêu hoá vừa trực tiếp kích thích các tuyến ở ống tiêu hóa tăng tiết enzym tiêu hóa.

Hậu quả khi trẻ thiếu protein

Trẻ em thiếu dinh dưỡng protid – năng lượng sẽ bị giảm tiết enzym tiêu hóa. Niêm mạc ống tiêu hóa, đặc biệt là niêm mạc ruột non dễ bị teo lại. Do đó trẻ trở nên chán ăn, chậm lớn.

Một số yếu tố ảnh hưởng tới giá trị dinh dưỡng của protein thức ăn

Tầm quan trọng của acid amin trong tổng hợp protein

Trong quá trình tổng hợp protid, các acid amin cần có mặt đầy đủ và đúng lúc.
Tỷ lệ acid amin trong thức ăn càng gần với tỷ lệ trung bình của cơ thể thì protid đó càng có giá trị dinh dưỡng cao.

Yếu tố hạn chế trong acid amin

Nếu một acid amin nào đó bị thiếu hụt, nó sẽ trở thành yếu tố hạn chế.
Điều này khiến các acid amin khác không được sử dụng hết cho tổng hợp protid.

Sự khác biệt giữa protein tự nhiên và protein cơ thể

Trong tự nhiên, không có loại protein nào có thành phần acid amin giống hoàn toàn protein cơ thể.
Vì vậy, cần phối hợp nhiều loại thực phẩm để đạt thành phần acid amin cân đối trong khẩu phần.

Giá trị dinh dưỡng của protein động vật và protein thực vật

Protein động vật (thịt, cá, trứng, sữa) thường có giá trị dinh dưỡng cao.
Ngược lại, protein thực vật thường có giá trị thấp hơn.

Phối hợp nguồn protein để tăng giá trị khẩu phần

Khi biết cách phối hợp thực phẩm, giá trị dinh dưỡng của khẩu phần sẽ cao hơn.
Ví dụ: gạo, ngô, mì thường nghèo lysine. Trong khi đậu tương, lạc, vừng lại giàu lysine.
Kết hợp chúng sẽ tạo ra khẩu phần protid cân đối và dinh dưỡng hơn so với từng loại riêng lẻ.

Quá trình tiêu hóa và hấp thu protein

Acid amin – đơn vị cấu tạo của protid

Protein được tạo thành từ 20 loại acid amin. Trong đó, 12 loại cơ thể có thể tự tổng hợp nhờ phản ứng chuyển amin từ glucid. Còn lại 8 loại acid amin thiết yếu (isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, valine) phải được bổ sung qua thức ăn. Đây là nhóm acid amin mà cơ thể không thể tự sản xuất.

Tái tạo và đổi mới protein trong cơ thể

Khoảng 50% lượng protein của cơ thể được đổi mới sau 80 ngày. Nguồn acid amin nội sinh đến từ quá trình thoái hóa các tổ chức trong cơ thể. Tuy nhiên, nguồn này không đủ về số lượng và chất lượng. Vì vậy, cơ thể cần được bổ sung protid ngoại sinh từ thực phẩm.

Quá trình tiêu hóa protein trong ống tiêu hóa

Trong ống tiêu hóa, thức ăn được nghiền nhỏ và trộn với dịch tiêu hóa. Các enzyme như pepsin, trypsin, chymotrypsin, aminopeptidase và oligopeptidase sẽ phân cắt protid thành oligopeptid, sau đó thành acid amin. Các acid amin được hấp thu ở ruột non, đi qua tĩnh mạch cửa để tới gan. Tại gan, chúng được điều chỉnh nhờ hệ thống enzyme để đáp ứng nhu cầu cơ thể.

Vị trí hấp thu protein trong ruột non

Protein được hấp thu tại ruột non từ ba nguồn: thức ăn (50%), dịch tiêu hóa (25%) và tế bào niêm mạc ruột (25%). Tá tràng là nơi hấp thu mạnh nhất, tiếp theo là hỗng tràng, và ít nhất ở hồi tràng.

Cơ chế vận chuyển acid amin

Acid amin được hấp thu chủ yếu qua vận chuyển chủ động với sự hỗ trợ của chất tải. Quá trình này cần năng lượng ATP. Nếu cơ thể thiếu năng lượng hoặc có thuốc ức chế hô hấp tế bào, khả năng hấp thu acid amin sẽ giảm. Ngoài ra, vitamin B6 cũng cần thiết để gắn acid amin vào chất tải.

Vai trò của Na và glucose trong hấp thu acid amin

Acid amin có thể được hấp thu nhờ vận chuyển tích cực thứ phát cùng với Na và glucose. Nếu thức ăn quá nghèo Na, khả năng hấp thu acid amin sẽ giảm. Glucose trong thức ăn cung cấp năng lượng ngay tại niêm mạc ruột, hỗ trợ quá trình này.

Ảnh hưởng của hormone đến quá trình hấp thu

Một số hormone như GH, insulin, testosterone và estrogen làm tăng gắn acid amin vào chất tải. Hormon vỏ thượng thận giúp tăng hấp thu Na, từ đó gián tiếp tăng hấp thu acid amin.

Hấp thu peptide và protein chưa phân giải

Ngoài acid amin, các dipeptid và tripeptid cũng được hấp thu bằng vận chuyển chủ động. Ở trẻ bú mẹ, niêm mạc ruột non còn có khả năng hấp thu một số protid chưa phân giải bằng ẩm bào. Nhờ vậy, trẻ có thể nhận kháng thể từ sữa mẹ để chống nhiễm trùng. Khi trưởng thành, khả năng này mất dần, chỉ còn ở một số người, trở thành cơ sở gây dị ứng thức ăn.

Nhu cầu protein

Bản chất của nhu cầu protid

Nhu cầu protid nhằm duy trì quá trình thay cũ đổi mới và bù đắp lượng nitơ mất.
Ngoài ra, nó cần cho phát triển cơ thể, đặc biệt trong các giai đoạn tăng trưởng.

Phương pháp xác định nhu cầu protein

Có hai phương pháp thường được áp dụng:

Bilăng nitơ: so sánh nitơ ăn vào và nitơ thải ra để tìm mức cân bằng.
Tính từng phần: dựa trên lượng nitơ mất đi không tránh khỏi, từ đó xác định nhu cầu.

Các yếu tố ảnh hưởng đến nhu cầu

Nhu cầu protein thay đổi theo tuổi, cân nặng, thành phần cơ thể và nghề nghiệp.
Môi trường sống, bệnh lý và các giai đoạn sinh lý như mang thai, cho con bú cũng ảnh hưởng lớn.
Ngoài ra, stress, mất ngủ, nhiễm khuẩn nhẹ hoặc nhiệt độ cao có thể làm tăng nhu cầu thêm 10%.

Protein và nhu cầu của người lao động

Người lao động cần nhiều protid hơn không chỉ để cung cấp năng lượng.
Protein còn cần cho tái tạo liên kết phosphate giàu năng lượng, phục vụ hoạt động thể lực.

Khái niệm protein chuẩn

Do giá trị dinh dưỡng khác nhau giữa các loại thực phẩm, khái niệm protid chuẩn được đưa ra.
Nhu cầu trung bình được xác định là 1 g/kg/24 giờ, chiếm khoảng 12% năng lượng khẩu phần.
Trứng và sữa thường được coi là protid chuẩn nhờ thành phần acid amin cân đối.

Khuyến nghị quốc tế về nhu cầu protein

FAO/WHO/NUN (1985) đề nghị mức tối thiểu để đảm bảo an toàn:

Trẻ 3–6 tháng: 1,85 g/kg/24 giờ.
Trẻ 1–2 tuổi: 1,21 g/kg/24 giờ.
Trẻ 5–10 tuổi: 1,0 g/kg/24 giờ.
Người trưởng thành: 0,75 g/kg/24 giờ.
Phụ nữ mang thai: thêm 6 g/ngày.
Phụ nữ cho con bú: thêm 17,5 g/ngày.

Chất lượng protein và nhu cầu thực tế

Trên thực tế, hệ số sử dụng protid (NPU) khác nhau tùy loại thực phẩm.
Do đó, nhu cầu thực tế được tính dựa vào công thức:

Nhu cầu thực tế = (Nhu cầu an toàn x 100) / Chỉ số NPU

Ví dụ: với NPU trung bình ở Việt Nam là 60%, nhu cầu thực tế của người trưởng thành là 1,25 g/kg/24 giờ.

Nhu cầu khuyến nghị về protein (Viện Dinh dưỡng 2015)

Nhóm tuổi	Tỷ lệ % năng lượng từ protein	Nhu cầu khuyến nghị protein (RDA, g/ngày) NPU = 70%				Yêu cầu tỷ lệ protein động vật (%)
		Nam		Nữ
		Nam		Nữ
		g/kg/ngày	(g/ngày)	g/kg/ngày	(g/ngày)
0- 5 tháng*		1,86	11	1,86	11	100
6 – 8 tháng	13-20	2,22	18	2,22	18	> 70
9 – 11 tháng	13-20	2,22	20	2,22	20	> 70
1-2 tuổi	13-20	1,63	20	1,63	19	≥ 60
3-5 tuổi	13-20	1,55	25	1,55	25	≥ 60
6-7 tuổi	13-20	1,43	33	1,43	32	≥ 50
8-9 tuổi	13-20	1,43	40	1,43	40	≥ 50
10–11 tuổi	13-20	1,43	50	1,39	48	35-40
12-14 tuổi	13-20	1,37	65	1,30	60	35-40
15-19 tuổi	13-20	1,25	74	1,17	63	35-40
20-29 tuổi	13-20	1,13	69	1,13	60	30-35
30-49 tuổi	13-20	1,13	68	1,13	60	30-35
50-69 tuổi	13-20	1,13	70	1,13	62	30-35
≥ 70 tuổi	13-20	1,13	68	1,13	59	30-35
Phụ nữ mang thai
3 tháng đầu				+1		30-35
3 tháng giữa				+10		30-35
3 tháng cuối				+31		30-35
Phụ nữ cho con bú
6 tháng đầu				+19		30-35
6-12 tháng				+13		30-35

Nguồn cung cấp protein

Thực phẩm nguồn gốc động vật (thịt các loại, tôm cá và các thủy hải sản, trứng, sữa) là những thực phẩm giàu protid, hàm lượng protein ở đây trung bình từ 16-20g%. Đó là nguồn protein quý, có hàm lượng cao các acid amin cần thiết, tỷ lệ các acid amin cân đối hơn về thành phần. Tuy vậy nhưng cũng cần chú ý rằng protein ở các phủ tạng, thịt bụng, thịt sở, chân giò có giá trị sinh học thấp hơn do chứa nhiều tổ chức liên kết.

Thực phẩm nguồn gốc thực vật (đậu tương, gạo, mì, ngô, các loại đậu khác…) là nguồn protein quan trọng trong khẩu phần hiện nay. Hàm lượng protein trong các loại thực phẩm thực vật khác nhau thì khác nhau: ở gạo là 7-8 g%, ở ngô là 8-10g%, còn ở đậu nành thì lên tới 34 g%. Hàm lượng acid amin cần thiết cao trong đậu tương còn các loại khác thì hàm lượng acid amin cần thiết không cao, tỷ lệ các acid amin kém cân đối hơn so với nhu cầu cơ thể. Nhưng việc có sẵn trong thiên nhiên một khối lượng lớn với giá rẻ nên protid thực vật có vai trò quan trọng đối với khẩu phần của con người.