GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA PROTEIN ĐƯỢC THỂ HIỆN NHƯ THẾ NÀO?
Hàm lượng và chất lượng của protein thức ăn, chủ yếu chỉ chất lượng. Thức ăn có hàm lượng cao, chất lượng tốt thì giá trị dinh dưỡng của protein cao, còn ngược lại thì sẽ thấp. Giá trị dinh dưỡng của protein thức ăn chủ yếu được quyết định bởi tỉ lệ hấp thu tiêu hóa và tỉ lệ tận dụng nó trong cơ thể, và tỉ lệ tận dụng lại được quyết định bởi sự tạo thành các axit amin cần thiết (chủng loại, số lượng và tỉ lệ của các axit amin cần thiết có trong đó). Khi sự tạo thành axit amin cần thiết tiếp cận được với nhu cầu của cơ thể, thì cả tỉ lệ tận dụng và giá trị dinh dưỡng đều cao, còn ngược lại thì sẽ thấp.
Hàm lượng protein thức ăn có thể xác định được bằng việc đo hàm lượng nitơ trong đó. Hàm lượng nitơ trong protein trong thức ăn tương đối ổn định. Nhân lượng tổng nitơ đo được trong thức ăn với 6,25 sẽ có được hàm lượng protein. Hàm lượng nitơ trong các loại protein thức ăn có hơi chênh lệnh nhau một chút.
Tỉ lệ tiêu hóa protein. Lượng hoặc mức độ protein thức ăn được hấp thu sau khi đã qua tiêu hóa. Ví dụ: tỉ lệ tiêu hóa protein (anbumin) trong trứng các loại là 98%; tức là khi ăn 100 g Protein trong trứng các loại, sẽ có 98 g được hấp thu vào trong cơ thể thông qua tiêu hóa, có 2 g không được hấp thu, thải ra ngoài theo phân: Bằng các thử nghiệm ở người hoặc động vật người ta đo được lượng nitơ trong thức ăn và trong phân, tức là có thể tính được tỉ lệ tiêu hóa protein (TD) theo công thức sau:
TD (%) = x 100%
I: Nitơ thức ăn
F: Nitơ phân
Fm: Nitơ chuyển hóa phân
Nitơ phần lớn là có từ nitơ thức ăn chưa được tiêu hóa hấp thu, bao gồm cả nitơ trong tế bào niêm mạc ruột bị bong ra và trong chất phế thải chuyển hóa ở đường tiêu hóa và một lượng ít nitơ trong các vi sinh vật đường ruột. Nitơ vi sinh vật đường ruột được gọi là nitơ chuyển hóa phân. Phần nitơ này đo được trong phân trong tình trạng cơ thể được nạp thức ăn có đầy đủ năng lượng nhưng hoàn toàn không hấp thu protein.
Nếu khi đo mà bỏ qua nitơ chuyển hóa phân, thì kết quả có được sẽ gọi là “tỉ lệ tiêu hóa bề ngoài”; nếu tính cả nitơ chuyển hóa phân thì gọi là “tỉ lệ tiêu hóa thực” hoặc “tỉ lệ tiêu hóa”.
Tỉ lệ tiêu hoá protein thức ăn chịu ảnh hưởng của 2 nhân tố là cơ thể và thức ăn. Nhân tố cơ thể gồm trạng thái toàn thân, chức năng tiêu hóa, trạng thái tinh thần tình cảm, tập quán ăn uống và trạng thái cảm quan đối với thức ăn đó có thích ứng hay không,... còn nhân tố thức ăn thì ngoài thuộc tính của thức ăn ra, còn có ảnh hưởng của cách chế biến và của các loại thức ăn khác ăn cùng,... Chẳng hạn, khi ăn đậu tương cả hạt thì tỉ lệ tiêu hóa protein chỉ là 60%, nhưng khi chế biến thành đậu phụ thì sẽ nâng lên tới trên 90%. Trong điều kiện chế biến nấu nướng bình thường, tiêu hóa protein trong sữa các loại là 97 - 98%, protein trong thịt các loại là 92 - 94%, protein trong trứng các loại là 98%, protein trong cơm và mì các loại là khoảng 80%, khoai tây là 74%, ngô là 66%. Tỉ lệ tiêu hóa protein động vật thường là cao hơn protein thực vật.
Giá trị sinh học của protein. Một loại phương pháp tính tỉ lệ tận dụng protein thức ăn, chỉ tỉ lệ phần trăm lượng nitơ tích trữ chiếm trong lượng nitơ hấp thu (BV), công thức như sau:
BV = x 100g
Lượng nitơ tích trữ = I – (F - Fm) – (U - Um)
Lượng nitơ hấp thu = I – (F - Fm)
I: nitơ thức ăn;
F: nitơ phân;
Fm: nitơ chuyển hóa phân (nitơ phân khi trong bữa ăn không có protein);
U: nitơ niệu;
Um: nitơ có từ trong nước tiểu (nitơ niệu khi trơng bữa ăn khóng có protein).
Khi tính, nên dùng động vật làm đối tượng thử nghiệm lấy protein được tính làm nguồn nitơ duy nhất trong bữa ăn. Do mức ăn protein khác nhau, nên tỉ lệ tận dụng nó cũng khác nhau, vì thế mà lượng cung cấp hằng ngày của lượng protein được tính phải tương đương hoặc thấp hơn một chút so với lượng duy trì. Nitơ chuyển hóa phân là lượng nitơ thải ra, được đo trong điều kiện bữa ăn không có protein, nhưng cung cấp lượng năng lượng tương đương trước khi bắt đầu thử nghiệm.
Kết quả đã tính được ở động vật không nhất thiết là có thể trực tiếp dùng để suy ra giá trị sinh học của protein trong cơ thể người, nhưng có thể dùng để tham khảo.
Gần đây, người ta đã có thể đo được loại này bằng việc quan sát trực tiếp trong cơ thể người một cách tương đối chuẩn xác. Về giá trị sinh học của protein trong thức ăn thường dùng (xem Bảng).
GIÁ TRỊ SINH HỌC CỦA PROTEIN TRONG THỨC ĂN THƯỜNG DÙNG
Protein | Giá trị sinh học |
Protein trứng gà | 94 |
Lòng trắng trứng gà | 83 |
Lòng đỏ trứng gà | 96 |
Sữa bò tách bơ | 85 |
Cá | 83 |
Thịt bò | 76 |
Thịt lợn | 74 |
Gạo | 77 |
Đậu nành sống | 57 |
Lạc | 59 |
Đậu nành chín | 64 |
Đậu cô ve | 72 |
Đậu tằm | 58 |
Bột mì trắng | 52 |
Kê | 57 |
Ngô | 60 |
Cải trắng | 76 |
Khoai lang | 72 |
Khoai tây | 67 |
Giá trị sinh học của protein thức ăn cao hay thấp được quyết định bởi sự cấu thành các axit amin của protein (chủ yếu là chỉ chung loại số lượng và tỉ lệ tương hỗ lẫn nhau của các loại axit amin cần thiết có trong đó). Nếu sự cấu thành các axit amin gần hoặc tiếp cận được với loại protein mà cơ thể đòi hỏi, thì giá trị sinh học của nó sẽ tương đối cao, còn nếu ngược lại thì sẽ tương đối thấp.
Tỉ lệ tận dụng protein tịnh. Một loại phương pháp tính tỉ lệ tận dụng protein, chỉ tỉ lệ phần trăm lượng nitơ tích trữ chiếm trong lượng nitơ hấp thu gọi tắt là NPU. Giá trị sinh học chỉ có thể phản ánh được mức độ tận dụng protein sau khi được tiêu hóa hấp thu khi vào cơ thể, còn quá trình tiêu hóa hấp thu protein phải chịu ảnh hưởng của rất nhiều nhân tố, vì thế nên lại đưa ra NPU, nó blao gồm cả nhân tố tiêu hóa hấp thu. Công thức như sau:
NPU =
Còn có thể giản lược là:
NPU = Giá trị sinh học x Tỉ lệ tiêu hóa.
Tỉ lệ hiệu quả của protein. Một loại phương pháp giản tiện để tính tỉ lệ tận dụng protein, gọi tắt là PER. Khi tính, dùng chuột bạch đực mới cai sữa, sau khi sinh được 21 - 28 ngày, lấy lượng thức ăn trong 28 ngày tạo thành 10% được tính đồng thời lấy casein đã được tiêu chuẩn hóa để làm protein tham khảo, rồi đối chiếu với nhau trong các điều kiện giống nhau. Bình quân mỗi một gam cân nặng tăng thêm khi hấp thu mỗi một gam protein ở động vật trong thời gian thử nghiệm gọi là PER, được dùng để biểu thị tỉ lệ hiệu quả mà protein được tận dụng cho sự sinh trưởng của chuột theo điều kiện quy định.
PER =
Tỉ lệ protein tinh. Một loại phương pháp tính tỉ lệ tận dụng protein thức ăn gọi tắt là NPR tỉ số giữa nhóm động vật chênh lệch về cân nặng được nuôi lần lượt bằng protein thức ăn thử nghiệm và thức ăn không có protein có năng lượng tương dương với lượng protein ăn vào.
NPR =
Thành phần hóa học. Phương pháp nhân tích đối chiếu các axit amin để tính tỉ lệ tận dụng protein thức ăn, gọi tắt là CS. Còn gọi là phân loại axit amin. Thường lấy mô hình axit amin mà Tổ chức Nông nghiệp và Lương thực thế giới (FAO)/Tổ chức Y tế thế giới (WHO) đã đưa để làm protein tham khảo. Khi tính đem kết quả phân tích axit amin trong protein thức ăn đối chiếu với axit amin trong protein tham khảo để tìm ra một loại axit amin có hàm lượng không đầy đủ nhất, tức là loại axit amin hạn chế thứ nhất, sau đó tính các thành phần hóa học theo công thức sau:
NPR =
Chẳng hạn, đối chiếu lượng axit amin cần thiết có chứa trong bột mì với protein tham khảo (protein trong toàn bộ quả trứng gà) nếu hàm lượng lysine là thấp nhất, thường sẽ là loại axit amin hạn chế thứ nhất trong protein bột mì. CS = (24/56) x 100 = 43 (xem Bảng).
VÍ DỤ VỀ VIỆC TÍNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC
Axit amin | Toàn bộ quả trứng gà (mg/g) | Bột mì | CS |
Methionin + cysteine | 64 | 39 | 61 |
Lysine* | 56 | 24 | 42** |
Tryptophan | 16 | 11 | 69 |
Threonine | 52 | 31 | 60 |
* Axit amin hạn chế thứ nhất
** Thành phần hóa học.
Do loại axit amin hạn chế trong thức ăn phần nhiều là methionin + cysteine, lysine tryptophan và threonine, cho nên thường chỉ so sánh 4 loại axit amin này.