إن الاحتياجات البيولوجية للنباتات والحيوانات تؤثر على محتوى البروتين في خلاياها، ولكن القصة أعمق من ذلك.
من المعروف أن النباتيين والنباتيين الصرف يحتاجون إلى بذل جهد أكبر للحصول على البروتين الذي يحتاجونه. حتى بدائل اللحوم الشائعة غالبًا ما لا تكون كثيفة البروتين مثل نظيراتها القائمة على الحيوانات؛ على سبيل المثال، يحتوي التوفو على حوالي 8 جرامات من البروتين لكل 100 جرام، في حين تحتوي صدور الدجاج على 31 جرامًا.
ولكن لماذا، على المستوى البيولوجي، تحتوي اللحوم عمومًا على بروتين أكثر بكثير من النباتات؟
وفقًا لكريستي كالهون، مسؤولة موارد الاتصال العلمي في الجمعية الأمريكية لعلوم اللحوم، فإن السبب الرئيسي هو أن النباتات والحيوانات لديها احتياجات خلوية مختلفة، مما يؤدي إلى تركيبات خلوية مختلفة.
“تخزن الحيوانات المزيد من البروتين في أنسجتها لأن أجسامها مصممة لدعم الوظائف النشطة مثل حركة العضلات، واستقلاب الطاقة، وإصلاح الخلايا”، كما قال كالهون في رسالة . الجزيئات الرئيسية في أجسام الحيوانات مثل الإنزيمات والهرمونات هي في الواقع مجرد بروتينات متخصصة، وتشكل بروتينات أخرى مثل الأكتين والميوسين ألياف العضلات وتمكن الحركة النشطة.
“من ناحية أخرى، تعتمد النباتات بشكل أكبر على الكربوهيدرات والجزيئات الأخرى للبنية وتخزين الطاقة”، كما تابع كالهون، “لذا فإن أنسجتها تحتوي بشكل طبيعي على كمية أقل من البروتين”.
في حين أن الكربوهيدرات هي مصدر طاقة مهم في كل من النباتات والحيوانات، إلا أنها لا تستطيع إكمال نفس الوظائف الخلوية المتنوعة التي تستطيع البروتينات القيام بها بسبب بنيتها الجزيئية الأبسط.
لكن مستويات البروتين الإجمالية لا تروي القصة كاملة؛ من المهم أيضًا مراعاة نوع البروتين. للقيام بذلك، من الضروري فهم البروتين على المستوى الجزيئي.
قالت كينجا بالوغ، أخصائية التغذية المسجلة في JM Nutrition في كندا:
يمكن للمرء أن يتخيل البروتينات على أنها “قلادات من الخرز”، كل حبة مكونة من أحماض أمينية مختلفة”.
وأضافت أن أجسام البشر “تربط مجموعة متنوعة من “القلادات” من “خرزات” الأحماض الأمينية المختلفة” لتصنيع بروتينات مختلفة لوظائف مختلفة.
هناك 20 نوعًا من الأحماض الأمينية، وكل منها يلعب دورًا فريدًا في العمليات الخلوية مثل إصلاح الأنسجة ونقل المغذيات ووظيفة المخ. تسمى تسعة من هذه الأحماض الأمينية الأساسية، لأن الجسم لا يستطيع إنتاجها بمفرده. يحتاج البشر إلى الحصول على الأحماض الأمينية الأساسية من خلال نظامهم الغذائي.
تحتوي البروتينات المشتقة من الحيوانات على جميع الأحماض الأمينية الأساسية التسعة، لذلك يتم تصنيفها على أنها بروتينات “كاملة”. من ناحية أخرى، غالبًا ما تفتقر البروتينات من المصادر النباتية إلى واحد أو أكثر من الأحماض الأمينية الأساسية التسعة، مما يجعلها مصادر بروتينية “غير كاملة”.
علاوة على ذلك، يعالج الجسم البروتينات من المصادر الحيوانية والنباتية بشكل مختلف.
قال كالهون: “إن البروتينات الحيوانية، مثل تلك الموجودة في اللحوم، تتمتع بتوافر حيوي أعلى”. وهذا يعني أن جسم الإنسان يمكنه تكسير وامتصاص تلك البروتينات بسهولة أكبر. ولأن البروتينات النباتية يمكن أن تحتوي على المزيد من المواد غير القابلة للهضم، مثل الألياف، يحتاج الجسم إلى العمل بجدية أكبر لمعالجة هذا البروتين.
في عام 1993، طورت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية ومنظمة الصحة العالمية مقياسًا يقيس مصادر البروتين المختلفة بناءً على تركيبتها من الأحماض الأمينية وتوافرها الحيوي الإجمالي. ينتج المقياس، المسمى درجة هضم البروتين المصححة للأحماض الأمينية (PDCAAS)، درجة تتراوح بين 0 و1، حيث يشير 1 إلى جودة بروتين عالية و0 يشير إلى انخفاض.
وفقًا لتجميع درجات PDCAAS المقدمة في ندوة الجمعية الدولية للتغذية الرياضية، فإن لحوم البقر والبيض لها درجات تتراوح بين 0.9 و1، والفاصوليا السوداء تحصل على 0.75 والفول السوداني مصنف 0.52. ومع ذلك، فإن فول الصويا – وهو أساس منتجات مثل التوفو والتيمبيه – يحقق درجة عالية من النباتات تبلغ 0.92.
هذه الاختلافات تجعل من الصعب مقارنة النباتات والمنتجات الحيوانية بشكل مباشر بناءً على إجمالي البروتين الكلي فقط. قال كالهون: “إن النظر فقط إلى إجمالي البروتين أو البروتين “الخام” لا يخبرنا بالقصة الكاملة لتأثير الطعام على صحة الإنسان”.
على الرغم من أن اللحوم تميل إلى أن يكون لها محتوى بروتيني أعلى بشكل عام، وأحماض أمينية أساسية أكثر، وتوافر بيولوجي أكبر، إلا أنه لا يزال من الممكن الاستفادة من علم التغذية لجعل البروتينات النباتية أكثر كفاءة.
علاوة على ذلك، يعالج الجسم البروتينات من المصادر الحيوانية والنباتية بشكل مختلف.
قال كالهون: “إن البروتينات الحيوانية، مثل تلك الموجودة في اللحوم، تتمتع بتوافر حيوي أعلى”. وهذا يعني أن جسم الإنسان يمكنه تكسير وامتصاص تلك البروتينات بسهولة أكبر. ولأن البروتينات النباتية يمكن أن تحتوي على المزيد من المواد غير القابلة للهضم، مثل الألياف، يحتاج الجسم إلى العمل بجدية أكبر لمعالجة هذا البروتين.
في عام 1993، طورت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية ومنظمة الصحة العالمية مقياسًا يقيس مصادر البروتين المختلفة بناءً على تركيبتها من الأحماض الأمينية وتوافرها الحيوي الإجمالي. ينتج المقياس، المسمى درجة هضم البروتين المصححة للأحماض الأمينية (PDCAAS)، درجة تتراوح بين 0 و1، حيث يشير 1 إلى جودة بروتين عالية و0 يشير إلى انخفاض.
وفقًا لتجميع درجات PDCAAS المقدمة في ندوة الجمعية الدولية للتغذية الرياضية، فإن لحوم البقر والبيض لها درجات تتراوح بين 0.9 و1، والفاصوليا السوداء تحصل على 0.75 والفول السوداني مصنف 0.52. ومع ذلك، فإن فول الصويا – وهو أساس منتجات مثل التوفو والتيمبيه – يحقق درجة عالية من النباتات تبلغ 0.92.
هذه الاختلافات تجعل من الصعب مقارنة النباتات والمنتجات الحيوانية بشكل مباشر بناءً على إجمالي البروتين الكلي فقط. قال كالهون: “إن النظر فقط إلى إجمالي البروتين أو البروتين “الخام” لا يخبرنا بالقصة الكاملة لتأثير الطعام على صحة الإنسان”.
على الرغم من أن اللحوم تميل إلى أن يكون لها محتوى بروتيني أعلى بشكل عام، وأحماض أمينية أساسية أكثر، وتوافر بيولوجي أكبر، إلا أنه لا يزال من الممكن الاستفادة من علم التغذية لجعل البروتينات النباتية أكثر كفاءة.