Bielkoviny
- vedieť rozlišovať organické a anorganické živiny
- pochopiť význam bielkovín pre človeka
- vysvetliť potrebu esenciálnych aminokyselín v potrave
- uplatniť poznatky o biologickej hodnote bielkovín v potravinách pri zostavovaní jedálnych lístkov
- vedieť vyvodiť dôsledky nedostatočného a nadbytočného príjmu bielkovín v potrave na zdravie človeka
živiny, energetická hodnota, bielkoviny, esenciálne a neesenciálne aminokyseliny, biologická hodnota bielkovín, nedostatok a nadbytok bielkovín
Čo sú to živiny?
Živiny možno definovať ako zložky potravín, ktoré si organizmus nevie vyprodukovať sám, ale sú potrebné pre normálny rast a vývoj. Ich nedostatok zapríčiňuje poruchu funkcie systému orgánov alebo buniek, ktorú možno po opätovnom dodaní do stravy zvrátiť. Živiny vytvárajú energetickú a biologickú hodnotu potravín.
Biologická hodnota potraviny je obsah živín, výživových faktorov a ich vzájomný pomer v potravine, ktoré zabezpečujú uchovanie a rozvíjanie všetkých fyziologických funkcií v ľudskom organizme. Závisí od veku, práce a zdravia daného človeka.
Energetická hodnota sa vyjadruje množstvom energie, ktoré sa uvoľní chemickou premenou živín obsiahnutých v potravinách na jednoduchšie látky. Vyjadrujeme ju v Jouloch, v staršej literatúre sa uvádza tiež pojem kalória (1 kcal = 4,2 kJ, 1 kJ = 0,24 kcal). Závisí od obsahu základných organických živín. 1 gram tuku dodá 38,9 kJ energie, gram sacharidov a bielkovín zhodne po 17,2 kJ.
Rastlinná a živočíšna potrava obsahuje:
Organické živiny, ktoré buď dodávajú telu energiu (sacharidy, tuky) alebo sú predovšetkým stavebnými látkami (bielkoviny), prípadne zasahujú do látkovej premeny (vitamíny)
Anorganické živiny, ku ktorým patria minerálne látky a voda
Vymenujte aspoň 3 potraviny, ktoré obsahujú:
a) sacharidy
b) bielkoviny
c) tuky
d) vitamíny
e) minerálne látky
f) vodu
Akú úlohu plnia bielkoviny v organizme?
- štruktúrna – tvorba buniek a tkanív organizmov,
- katalytická – enzýmy,
- transportná – prenos biologicky aktívnych látok,
- pohybová – kontrakcia svalových vlákien,
- obranná – vo forme protilátok,
- nutričná – vo výžive,
- regulačná – ako hormóny,
- oporná a ochranná funkcia
Úloha bielkovín v organizme
Bielkoviny nie je možné v potrave nahradiť žiadnou inou živinou, zatiaľ čo tuky a sacharidy sú navzájom nahraditeľné. Energetická hodnota 1 g bielkovín je 17,2 kJ (4,1 kcal). Bielkoviny by mali tvoriť 12 – 15 % energetického príjmu stravy. V mladšom veku je vhodné, aby boli živočíšne bielkoviny zastúpené v potrave viac ako 50 %, ostatné bielkoviny by mali byť rastlinného pôvodu. V staršom veku sa preferuje strava s viac ako 50 % zastúpením bielkovín z rastlinných zdrojov a menej ako 50 % živočíšnych bielkovín.
1 g bielkovín dodá nášmu telu energiu 17,2 kJ (4,1 kcal)
Prečo by mali byť v strave detí viac ako 50 % zastúpené bielkoviny zo živočíšnych zdrojov na rozdiel od ľudí v staršom veku?
LYZÍN
Čo sú aminokyseliny?
V procese trávenia sa proteíny štiepia na jednoduchšie zložky, ktorými sú aminokyseliny. Aminokyseliny sa skladajú z uhlíka, vodíka, kyslíka, dusíka, síry a železa. Na správnu proteosyntézu je potrebné, aby bolo v tele k dispozícii dostatočné množstvo všetkých 22 aminokyselín (ich L-formy), a to tak esenciálnych, ako aj neesenciálnych. Esenciálnych aminokyselín je 8 a sú to tie, ktoré si telo nemôže samo vyrobiť, a preto ich musí prijímať zo živočíšnych a rastlinných bielkovín v potrave. Bez nich nemôže k syntéze bielkovín vôbec dôjsť. Všetky aminokyseliny totiž musia byť v strave prítomné súčasne a v správnom pomere, inak dôjde k využitiu bielkovín stravy len do tej miery, na koľko stačí aminokyselina, ktorá sa v danom jedle vyskytuje v najmenšom množstve. Táto aminokyselina sa nazýva limitujúca aminokyselina. Ak teda napríklad na raňajky konzumujeme obilniny, ktoré obsahujú všetky aminokyseliny v správnom pomere, ale lyzínu len 50 %, pre organizmus to bude znamenať, že môže využiť len 50 % všetkých aminokyselín. Zvyšných 50 % zostane nevyužitých. Lyzín v tomto prípade funguje ako limitujúci faktor, ktorý obmedzuje vstrebávanie ostatných aminokyselín. Preto nie je až tak dôležité, koľko bielkovín človek zje, ale dôležitejšia je ich kvalita a využiteľnosť! Pre detský vek je zvlášť významný vysoký obsah rastovej aminokyseliny lyzínu a taktiež prítomnosť ďalších dvoch dôležitých aminokyselín – arginínu a histidínu.
Esenciálne a neesenciálne aminokyseliny
Esenciálne aminokyseliny | Neesenciálne aminokyseliny |
Valín | Alanín |
Leucín | Asparagín |
Izoleucín | Kyselina asparágová |
Lyzín | Kyselina glutámová |
Metionín | Cysteín |
Fenylalanín | Cystín |
Treonín | Glutamín |
Tryptofán | Glycín |
Arginín * | Prolín |
Histidín * | Serín |
| Tyrozín |
| Ornitín |
* sú esenciálne iba pre deti
1. Ako sa spoločným názvom nazývajú aminokyseliny, bez prítomnosti ktorých nie je možná tvorba bielkovín?
2. Aké množstvo aminokyselín využije náš organizmus z obeda, ktorý bude obsahovať okrem ostatných dôležitých aminokyselín 80 % lyzínu?
Bielkoviny podliehajú stálym pochodom odbúravania a znovu vytvárania, takže v pomerne krátkom čase sa bielkovinové časti tela úplne vymieňajú prísunom zvonka a vnútornou prestavbou. Zdravý človek stále disponuje určitým množstvom voľných aminokyselín – ide o rezervu (pool), ktorá je relatívne stabilná a udržuje sa rovnováhou medzi sústavným prísunom a výdajom aminokyselín. Zabezpečuje ju vyrovnaný vzťah medzi:
- príjmom aminokyselín v potrave
- syntézou neesenciálnych aminokyselín v tele
- odbúravaním telesných bielkovín
- premenou aminokyselín na iné biologicky aktívne látky
- ako aj využitím aminokyselín ako zdroja energie
Denne sa v tele človeka z aminokyselín syntetizuje približne 250 – 300 g proteínov a rovnaké množstvo sa aj degraduje.
Je využiteľnosť bielkovín zo všetkých potravín rovnaká?
Potraviny živočíšneho pôvodu | |
Potravina | Obsah bielkovín v g/100 g |
vajce | 87 |
mlieko | 6,53 |
ryby | 18,6 |
mäso | 21,34 |
Ako zdroj bielkovín nie sú jednotlivé potraviny rovnako hodnotné. Hodnotu jednotlivých bielkovín prijímaných vo výžive udáva pojem biologická hodnota bielkovín. Biologická hodnota bielkovín je podiel bielkovín v potravine, ktorý ľudský organizmus využije na tvorbu vlastných bielkovín. Biologická hodnota bielkovín závisí od vonkajších činiteľov, ktoré pôsobia počas skladovania a najmä prípravy pokrmov. Aj biologicky vysokohodnotné bielkoviny sa môžu znehodnotiť pôsobením tepla, svetla a mikroorganizmov.
Rozdielna biologická hodnota jednotlivých druhov vyplýva z rozličného podielu jednotlivých aminokyselín na ich zložení. Ideálnym zdrojom sú potraviny, ktoré obsahujú všetkých 8 esenciálnych aminokyselín. Tieto potraviny obvykle pochádzajú zo živočíšnych zdrojov: vajcia, mlieko a mliečne výrobky, ryby a mäso. Označujeme ich ako plnohodnotné.
Potraviny rastlinného pôvodu | |
Potravina | Obsah bielkovín v g/100 g |
sója | 43,8 |
hrach | 23,7 |
fazuľa | 23,5 |
kukurica | 3,35 |
zemiaky | 2,00 |
Z potravín rastlinného pôvodu sú zdrojom bielkovín strukoviny, zvlášť sója, obilniny a tiež zemiaky. Je pravdou, že rastlinné bielkoviny majú nižšiu biologickú hodnotu ako mliečne, vaječné a živočíšne bielkoviny, pretože neobsahujú ideálne množstvo všetkých esenciálnych aminokyselín Avšak vhodnou kombináciou neúplných proteínov v jednom jedle sa dá zvýšiť ich biologická hodnota. Dnes sa presne vie, že strukoviny sú chudobnejšie na tryptofán a metionín, bohatšie na lyzín a izoleucín. Obilniny, orechy a semená sú chudobnejšie na izoleucín a lyzín, ale tryptofán a metionín sú v nich bohato zastúpené. Preto výsledkom kombinácie obilnín a strukovín, strukovín a semien, strukovín a orechov bude ideálne, vysokokvalitné a vysoko využiteľné zloženie bielkovín a aminokyselín. Mlieko a mliečne výrobky obsahujú kompletné bielkoviny a preto ich netreba ničím dopĺňať. Ale keďže mlieko obsahuje nadbytok lyzínu a izoleucínu, vhodne dopĺňa obilniny, semená a orechy, ktoré sú chudobné na tieto dve aminokyseliny. Už malé množstvo mliečnych výrobkov môže zvýšiť využiteľnosť bielkovín o dvoj až trojnásobok. Dve lyžice odtučneného sušeného mlieka zvýšia využiteľnosť pšeničnej múky o 45 %. Všeobecne vhodnou kombináciou sú obilniny s mliekom, ale tiež chlieb a syr alebo ryža a syr.
1. Prečo sa bielkoviny zo živočíšnych zdrojov označujú ako plnohodnotné?
2. Pridaním akej potraviny by ste zvýšili biologickú hodnotu cereálií? A prečo?
3. Vymenujte 1 živočíšnu potravinu a 1 rastlinnú potravinu s najvyššou biologickou hodnotou bielkovín.
Nadmerné prijímanie bielkovín nie je taktiež správne. Zaťažuje organizmus a postupne ho poškodzuje. Na rozdiel od tukov a sacharidov si totiž telo nevie uložiť nadbytočné bielkoviny do zásoby. Musí ich preto odbúravať alebo ich premieňať na tuky, či cukry. Tento stav telo veľmi zaťažuje a dochádza k zníženiu výkonnosti, spomaleniu rastu svalov a k zvýšeniu hustoty krvi. Pri odbúravaní bielkovín vznikajú pre organizmus škodlivé látky, ako je napr. močovina a amoniak. Ich nadmerná tvorba pri dlhodobom veľkom príjme bielkovín (o 100 a viac %) postupne poškodzuje obličky, mozog a srdce. Strava s veľkým množstvom bielkovín (nad 15 %) ochudobňuje telo o vápnik, horčík a zinok, čo prispieva k vzniku osteoporózy, vysokého krvného tlaku a kardiovaskulárnych chorôb. Okrem toho je vysoký príjem bielkovín obyčajne spojený aj s nadmerným príjmom tuku, pretože väčšina potravín s vysokým podielom bielkovín obsahuje tiež „skrytý“ tuk.
Živiny sú zložky potravín, ktoré si organizmus nevie vyprodukovať, ale sú potrebné pre normálny rast a vývoj. Patria k nim bielkoviny, tuky, sacharidy, vitamíny, minerálne látky a voda. Bielkoviny, tuky a sacharidy by mali byť v strave zastúpené v nasledujúcom pomere:
bielkoviny : tuky : sacharidy = 15 : 30 : 55
Bielkoviny sú organické živiny, ktoré sú stavebnou zložkou orgánov ľudského tela. Okrem toho sa však zúčastňujú aj na zabezpečovaní funkcie tkanív a orgánov. Kvalitu jednotlivých bielkovín prijímaných vo výžive udáva pojem biologická hodnota bielkovín. Živočíšne proteíny (hydina, ryby, chudé hovädzie a bravčové a tiež mliečne výrobky a vajcia) sú výhodnejšie najmä preto, že sú v nich lepšie dostupné esenciálne aminokyseliny. Z potravín rastlinného pôvodu sú zdrojom bielkovín strukoviny, zvlášť sója, obilniny a zemiaky. Rastlinné bielkoviny majú síce nižšiu biologickú hodnotu, ale výsledkom kombinácie obilnín a strukovín, strukovín a semien, strukovín a orechov bude ideálne, vysokokvalitné a vysoko využiteľné zloženie bielkovín a aminokyselín.
V strave sa treba vyhýbať nedostatočnému ale i nadbytočnému príjmu bielkovín. Nedostatok vedie k spomalenému rastu, zdĺhavému hojeniu rán, je zvýšená náchylnosť k nákazám. Nadmerné prijímanie bielkovín ochudobňuje telo o vápnik, horčík a zinok, zaťažuje organizmus a postupne poškodzuje obličky, mozog a srdce.
BEŇO, I. 2001. Náuka o výžive. Osveta : Martin 2001. ISBN 80-8063-089-5.
SHARON, Michael 1994. Komplexní výživa. 1. vyd. Praha : Pragma, 1994. 193 s. ISBN 80-85213-54-0.
KELLER, U. – MEIER, R. – BERTOLI, S. 1993. Klinická výživa. 1. vyd. Praha : Scienta Medica, 1993. 240 s. ISBN 80-85526-08-5.