Białko w organizmie. Funkcje i zapotrzebowanie

Kluczowe wnioski

• Funkcje białek w organizmie to m.in. transport składników, utrzymanie ciśnienia osmotycznego, a także katalizacja wielu reakcji biochemicznych.
• Zapotrzebowanie na białko uzależnione jest od bardzo wielu czynników, w tym od stanu zdrowia (w przypadku chorób wzrasta), aktywności fizycznej, a także stanu fizjologicznego (rośnie też w ciąży i podczas karmienia). Sprawdź szczegóły w tekście.

Co to są białka?

Białka to jeden z makroskładników i podstawowy składnik strukturalny organizmów zwierzęcych i roślinnych. W sensie stricte chemicznym białka zawierają węgiel, wodór, tlen, azot oraz fosfor i siarkę [1].

Białka są zbudowane z aminokwasów połączonych wiązaniami peptydowymi.

Aminokwasów jest 20 i w zależności od tego, jaki jest ich skład w danym białku, ma ono określoną wartość odżywczą. 

Trzeba powiedzieć, że właściwości białek w środowisku sportowym i wśród osób odchudzających się obrosły legendą. Popularność diety białkowej sprzed kilku lat jest tego najlepszym dowodem.

Skąd przekonanie o wyjątkowej efektywności takiej diety?

Przede wszystkim łączono je z faktem, że białko to makroskładnik o najwyższym termicznym efekcie pożywienia (TEF). Co to oznacza?

W przypadku białka organizm ponosi najwyższy „koszt” trawienia i metabolizowania. A organizm płaci za wydatkowaną energię oczywiście… spalonymi kaloriami. I ten wydatek jest największy właśnie w przypadku produktów białkowych.

Dla porównania: TEF dla białka wynosi 15-30%, dla węglowodanów 5-10%, a dla tłuszczów 0-3% [3].

Jakie są funkcje białek?

Kojarzysz białko tylko jako ulubiony makroskładnik wszystkich fanów siłowni? I myślisz, że jego podstawowa rola to „pompowanie mięśni”?  Nic bardziej mylnego, gdyż funkcje białka to o wiele więcej.

Czas zrozumieć, jakie ważne zadania w naszym organizmie pełni.

Białka i ich funkcje:

• Znasz powiedzenie „życie jest formą istnienia białka”? To sama prawda, białko jest składnikiem każdej naszej komórki.
• Białko pełni funkcje transportujące m.in. dla żelaza i tlenu do i z komórki. Te białka to m.in. hemoglobina i transferyna.
• Enzymy (które są cząsteczkami w większości białkowymi) katalizują przebieg reakcji biochemicznych w komórkach.
• Ferrytyna, czyli białko obecne we wszystkich komórkach organizmu magazynuje żelazo w organizmie i zabezpiecza komórki przed jego toksycznym działaniem. 
• Hormony, które są białkami, regulują wiele procesów w organizmie (na przykład insulina).
• Białka odpowiadają za utrzymanie naczyniowego ciśnienia osmotycznego (zapobiegają obrzękom).

Czym są aminokwasy?

Aminokwasy to części składowe budujące białka.

Mamy 20 aminokwasów, które ze względu na ich wartość biologiczną dzielimy na 3 grupy — aminokwasy egzogenne i endogenne oraz aminokwasy warunkowo niezbędne.  

• Aminokwasy egzogenne (niezbędne) to te, których organizm sam nie może wytworzyć i organizm musi je dostarczyć z jedzeniem. Jest 8 takich aminokwasów: fenyloalanina, izoleucyna, lizyna, leucyna, metionina, walina, treonina, tryptofan. Do grupy tej w przypadku dzieci należy również histydyna (u dorosłych jest wytwarzana w potrzebnych ilościach).
• Aminokwasy endogenne (nieniezbędne), czyli takie, które organizm może sam syntetyzować z innych aminokwasów, z produktów przemiany węglowodanów i tłuszczów. Te aminokwasy to: alanina, kwas asparaginowy, asparagina, kwas glutaminowy i seryna.
• Aminokwasy warunkowo niezbędne mogą powstać z aminokwasów egzogennych. To arginina, cysteina, glutamina, glicyna, prolina i tyrozyna.

Inny podział aminokwasów zakłada podział na aminokwasy ketogenne i glukogenne oraz jest związany  z drogą ich przemian w organizmie w procesie metabolizmu białek. 

Budowa aminokwasów

Aminokwasy to pochodne różnych kwasów tłuszczowych, zawierają co najmniej 2 grupy funkcyjne: karboksylową i aminową.

Dodatkowo mogą zawierać grupę iminową, wodorotlenową, wodorosiarczkową, pierścień aromatyczny lub heterocykliczny. 

Aminokwasy – tabela

Aminokwasy egzogenne	Aminokwasy endogenne	Aminokwasy warunkowo niezbędne
fenyloalanina	alanina	arginina
izoleucyna	kwas asparaginowy	cysteina
lizyna	asparagina	glutamina
leucyna	kwas glutaminowy	glicyna
metionina	seryna	prolina
walina		tyrozyna
treonina
tryptofan
histydyna (u dzieci)

Warto wiedzieć, że istnieją aminokwasy białkowe (to właśnie te opisane powyżej) i aminokwasy niebiałkowe, które również mają swoje określone zadania do wypełnienia w organizmie.

Na przykład tauryna jest ważna dla rozwoju systemu nerwowego niemowląt, nie ma jej w mleku krowim, ale występuje w mleku kobiecym. [2]

Z metabolizmem aminokwasów związane są choroby genetyczne, takie jak na przykład fenyloalanina i choroba syropu klonowego. 

Zapotrzebowanie na białko

Zapotrzebowanie na białko to przyczyna niejednej internetowej sprzeczki, ale również eksperckich dyskusji.

Czasem opinie są tak odmienne, że łatwo się pogubić. Sprawy nie ułatwia fakt, że zapotrzebowanie na białko jest równie często wyrażane w kilku różnych postaciach:

• jako procentowy udział w całodziennej podaży kalorii,
• w gramach na kilogram masy ciała (beztłuszczowej lub całkowitej),
• w gramach jako całość spożywanego białka. 

Niezależnie od zamieszania wprowadzanego przez wielu pseudoekspertów trzeba przyznać, że ustalenie zapotrzebowania na białko wcale nie jest takie proste. 

Oczywiście istnieją konkretne wytyczne (piszemy o nich kilka akapitów dalej), ale warto wiedzieć, na jakiej podstawie opracowuje się te rekomendacje.

Podstawowym czynnikiem branym pod uwagę przy określaniu wytycznych co do spożycia białka jest bilans azotu w organizmie człowieka. Bilans ten to różnica między spożyciem azotu, a jego stratami. U zdrowej osoby bilans ten powinien wynosić zero.

Nie można zapominać, że zapotrzebowanie na białko nie jest identyczne dla wszystkich, bo na wpływ na nie ma m.in.: 

• stan równowagi energetycznej organizmu (wysokość dostarczanej energii decyduje o tym, na co organizm wykorzysta białko, dlatego zapotrzebowanie na białko wzrasta gdy jesteśmy w deficycie energetycznym),
• stan fizjologiczny i wiek (zapotrzebowanie na białko jest wyższe u osób młodych, kobiet w ciąży oraz kobiet w okresie laktacji),
• stan zdrowia (zwiększone zapotrzebowanie na białko po przebytych chorobach),
• masa ciała (u osób o wyższej masie ciała zapotrzebowanie jest zazwyczaj większe),
• aktywność fizyczna (im wyższa aktywność fizyczna, tym większe zapotrzebowanie na białko,
• wartość odżywcza białka (związana z koniecznością dostarczenia organizmowi kompletu aminokwasów egzogennych i azotu w odpowiedniej ilości). [4]

Zapotrzebowanie na białko (na kg masy ciała) u osób dorosłych zgodnie z polskimi normami żywienia [4]:

• zalecane dzienne spożycie (RDA): 0,9 g
• kobiety w ciąży: 1,2 g
• kobiety karmiące piersią: 1,45 g

Poziom 0,9 dla osoby dorosłej dotyczy właściwie tylko osób nieaktywnych fizycznie. Dodatkowe dawki sportu oznaczają również dodatkowe porcje białka dziennie. Zapotrzebowanie u osób uprawiających aktywnie sport określa się na poziomie 1,8 – 2,2 g/kg m.c.

Zwiększone zapotrzebowanie na białko dotyczy również osób w trakcie diet odchudzających.

U osób z nadwagą i otyłością zapotrzebowanie na białko kształtuje się na poziomie 1,2 – 1.5 g/kg m.c. U osób, które się odchudzają i są aktywne fizyczne, te wartości są nawet jeszcze wyższe i mogą wynosić nawet ok. 2.5 g/kg m.c. [6].

Jeśli chodzi o zapotrzebowanie na konkretne rodzaje białek, czyli białka proste i białka złożone, to nie ma takich wytycznych. O tym, czym są te białka przeczytasz za chwilę.

Z naszego bloga dowiesz się także, na czym polega dieta wysokobiałkowa i jakie może mieć potencjalne wady.

Podział białek

Białka to bardzo zróżnicowana grupa grupa, między innymi ze względu na swoje pochodzenie, jak i budowę.

Zacznijmy od podziału białek ze względu na ich budowę. W ten sposób wyróżniamy białka proste i złożone.

⏩ Białka proste

Białka, które są zbudowane jedynie z aminokwasów nazywamy białkami prostymi.

To między innymi:

• keratyna,
• fibryna,
• kolagen.

⏩ Białka złożone

Część białek, poza aminokwasami zawiera składniki niebiałkowe. To właśnie białka złożone. Wśród nich są m.in.:

• lipoproteiny (czyli cząsteczki zawierające lipidy),
• glikoproteiny (cząsteczki białka zawierające węglowodany),
• fosfoproteiny (białka z resztami fosforanowymi).

Czas na podział białek, który na co dzień ma dużo większe znaczenie z punktu widzenia wyborów kulinarnych, a nawet dietetycznych sporów: białko roślinne a zwierzęce.

Białko w diecie może pochodzi z różnych źródeł. To nie tylko naturalne pokarmy pochodzenia zwierzęcego i roślinnego, ale też coraz bardziej popularne, nie tylko wśród sportowców, odżywki białkowe i batony proteinowe. 

Najlepsze źródła białka – tabela:

Mięso	Polędwica wołowa, pierś z indyka, pierś z kurczaka,
Nabiał i jajka	Jogurt wysokobiałkowy, ser twarogowy, mozzarella, jajka
Ryby i owoce morza	krewetki, dorsz, tuńczyk, pstrąg
Nasiona roślin strączkowych	tofu, nasiona soi, soczewica, fasola, ciecierzyca
Pestki i nasiona	orzechy włoskie, pistacje, pestki dyni, masło orzechowe

Na pewno znasz takie pojęcia, jak pełnowartościowe białko. Co to jest?

To białko, które zawiera wszystkie aminokwasy egzogenne w odpowiednich proporcjach. Tylko żelatyna i fibryna nie mają kompletu aminokwasów egzogennych (brak tryptofanu). 

Bardzo istotny jest fakt, a by aminokwasy te występowały w odpowiednich proporcjach. I w tym kontekście białkami niepełnowartościowymi są te, które różnią się od wzorca.

Produkty pochodzenia zwierzęcego traktujemy jako te zawierające zawierają białko pełnowartościowe.  Produkty roślinne to najczęściej źródło białka „gorszej jakości” Dlaczego?

Dlaczego, że proporcje aminokwasów są gorsze niż białku zwierzęcym. Dodatkowo ich strawność jest niższa, o czym więcej piszemy w dalszej części tekstu.

Za białko wzorcowe, czyli takie, które ma optymalny skład aminokwasów egzogennych, przez jakiś czas uważane było białko jaja kurzego. Jednak z czasem zmieniono skład aminokwasowy białka wzorcowego i dziś odbiega on nieco od białka jaja kurzego. [4]

Białko roślinne

Brzmi tak, jakby wegetarianie i weganie byli „skazani” na niedobory białka? Nie!

Białko roślinne może być jedynym (i wystarczającym) źródłem tego składnika w naszej diecie. Łącząc odpowiednio różne produkty spokojnie możemy zapewnić sobie pełen aminogram (czyli profil aminokwasów).

Co jeszcze pozwala poprawić ilości białka w diecie roślinnej?

Na pewno zwiększenie jego ilości lub suplementacja aminokwasów niezbędnych. Ten ostatni sposób jest wart rozważenia głównie przez osoby uprawiające sport. Jeśli nie należysz do tej grupy strategia zwiększenia ilości białka i pozyskiwania go z różnorodnych produktów powinna być wystarczająca.

Dlatego tak ważna jest wiedza, jak skomponować dietę opartą o białko roślinne, aby nie doprowadziła do niedoborów. 

Wegetarianizm to nie jest proste odstawienie mięsa i zajadanie bułki z serem. Nawet jeśli akurat połączenie pieczywa z nabiałem to niezły pomysł na łączenie i uzupełnianie aminokwasów.  Stawiając na białko roślinne produkty, które przede wszystkim warto wybierać, to:

• tofu,
• nasiona roślin strączkowych,
• komosa ryżowa,
• orzechy włoskie.

Warto również zwrócić uwagę to produkty zbożowe.

Zawartość białka jest w nich nieco niższa, niż w produktach wymienionych powyżej. Jednak ze względu na to, że zazwyczaj jest ich sporo w naszej diecie są ważnym źródłem białka.

Białko zwierzęce

Dla faktycznego poziomu wykorzystania przez nasz organizm białka duże znaczenie ma kwestia jego strawności. Strawność to podatność na działanie enzymów trawiennych.

Białko zwierzęce ma wyższą strawność (na poziomie 90-95%) niż białko roślinne (strawność wynosi ok. 85%). 

Z czego wynika różna strawność białek?

Między innymi ze sposobu przygotowania i obróbki termicznej, a także z obecności innych substancji. I tak na przykład błonnik i kwas fitynowy obniżają strawność białka, czyli utrudniają enzymom „dotarcie” do białek.

Strawność, jaką charakteryzuje się białko zwierzęce jest często podawana jako argument na rzecz spożywania produktów pochodzenia zwierzęcego. 

Gdy włączamy do diety białko zwierzęce produkty, na które warto postawić, bo dostarczą nam go najwięcej to:

• wołowina,
• pierś z kurczaka i indyka,
• polędwica,
• szynka wieprzowa,
• wysokobiałkowy nabiał,
• dorsz,
• owoce morza,
• jaja.

Podsumowanie

Temat białka budzi sporo emocji i wątpliwości. Nie masz pewności, jak komponować dietę, żeby dostarczyć organizmowi optymalną ilość białka z dobrych źródeł?

Możesz mieć pewność, że dietetycy Centrum Respo wiedzą, jak to zrobić. Każdy z naszych podopiecznych dostaje plan dietetyczny idealnie skrojony pod swoje potrzeby. Sprawdź naszą ofertę!

Piśmiennictwo: