Základy výživy - bílkoviny

Bílkoviny jsou nejdůležitějšími stavebními kameny našeho těla. Zodpovídají za správnou funkci většiny orgánů  našeho organismu. Tvoří základ svalových buněk. Podobně jako sacharidy, je lze rozštěpit na menší molekuly – aminokyseliny.

Esenciální kyseliny (např. lysin, tryptofan, fenylalanin, methionin, valin, isoleucin, leucin) si tělo neumí vyrobit samo, proto se musejí do organismu dostávat stravou a následující látkovou přeměnou.

Neesenciální kyseliny (např. alanin, asparagin, glutamin, glycin, tyroxin, arginin) si organismus (v játrech) může vyrobit sám z esenciálních nebo ostatních aminokyselin.

Každý živý organismus obsahuje v buňkách unikátní bílkoviny, pro než je charakteristické pořadí aminokyselin v řetězci – primární proteinová struktura.

Syntéza proteinů u zdravého člověka dosahuje svého maxima při přijmu 1,5 – 1,7 g/kg/den, za podmínek adekvátního příjmu energie (sacharidů). Pro zvýšení množství svalové hmoty  se doporučuje přijímání 1,8 - 2,5 g/kg/den. Dlouhodobě vyšší příjem bílkovin (nad 2,5 g/kg/den) by mohl negativně ovlivňovat metabolismus člověka.

Potřeba bílkovin

Proteiny jsou jedním z hlavních makronutrientů v naší výživě, není je proto možné nahradit. Tělesné bílkoviny jsou neustále degradovány (podléhají rozkladu) a znovu syntetizovány (vytvářeny), proto je jejich dostatečný příjem (nejen v kulturistice) nezbytný. U kosterních svalů je poločas (jak rozpadu, tak novotvorby) v řadech měsíců, u plazmatických bílkovin a střevních buněk v řádech hodin až týdnů. Adekvátní příjem tedy zajišťuje, aby tyto procesy probíhali pro nás šetrně (o adekvátním příjmu se dočtete dále, jeho stanovení je totiž trochu složitější). Nejsme však dokonalí a neomylní, proto může dojít k neadekvátnímu příjmu bílkovin. Tím rozumíme, jak nedostatečný tak nadbytečný příjem. Při nedostatečném příjmu hrozí zastavení růstu, narušení obranyschopnosti, pomalé hojení nebo porušení orgánů.

Rozlišujeme tzv. primární nedostatečný příjem (způsoben nedostatkem proteinů ve stravě) a sekundární, který je zapříčiněn nesprávnou funkcí jater, ledvin či jiným onemocněním. Protipólem nedostatečného příjmu je příjem nadbytečný (ve vyspělých zemích zcela běžný jev). Tento „přespříjem“ je z dlouhodobého hlediska značně zdravotně rizikový. Hrozí zde zvýšení krevního tlaku, neadekvátní zatížení jater a ledvin a sní spojené zvýšené množství kyseliny močové v krvi (dna).

Hlavní funkce bílkovin

• strukturální funkce - Tvorba plazmatických proteinů, které následně slouží k obnově a výstavbě buněk.
• součást regulačních a metabolických mechanismů - Tvorba proteinů se specifickou funkcí v organismu (enzymů, hormonů, transportních proteinů…)
• obranná funkce - Tvorba protilátek.
• nutriční funkce - Bílkoviny obsahují 17kJ/g, jsou proto využitelné pro naše tělo jako zdroj energie. Což je však značně nevýhodné, a to z důvodu vysokého termického efektu při metabolismu bílkovin (30% energie využito na samotný metabolismus). Při oxidaci bílkovin (rozklad na energii) vznikají katabolické produkty, které musí být z těla vyloučeny ve formě urei. To vede k nepřiměřenému zatížení organismu zejména ledvin.

Dělení bílkovin
Nejpoužívanějším bílkovinným dělením je strukturní:

• Jednoduché (albuminy, globuliny, histony, skleroproteiny…)
• Složené (Glykoproteidy, Lipoproteidy, Nukleoproteiny…) Dalším způsobem jak rozdělit proteiny je dle jejich tvaru (oblé až kulovité např.: albuminy, vláknité např. kolagen, membránové)

Základní stavební jednotkou bílkovin jsou aminokyseliny (AMK), ty jsou spojeny mezi sebou peptidovou vazbou. V našem těle se vyskytuje 20 základních AMK. Jediné ony mohou být využity k syntéze (novotvorbě) bílkovin, za určité energetické bilance i k tvorbě sacharidů a tuků. Slouží také jako základ pro tvorbu řady důležitých látek např. adrenalin, serotonin, kreatin, karnitin, hormony štítné žlázy… Náš organismus není AMK schopen skladovat, existuje pouze tzv. pohotovostní zásoba ve tkáních.

Příjem bílkovin

Fyziologickým minimem potřebným pro zachování života je u člověka 0,5g/kg (v dlouhodobém měřítku). Optimálním množstvím je však pro neaktivního člověka 0,8 g/kg, a to za předpokladu kvalitního zdroje bílkovin a naprosto zdravého jedince. Toto množství odpovídá (mělo by) 12-15% energetického příjmu. Ne všichni však jsme neaktivní a přitom naprosto zdravý, a proto potřeba bílkovin stoupá (potřeba se zvyšuje při jakékoli zátěži). Mimo fyzické výkony, jsou zde i období s vyššími nároky na přívod kvalitních bílkovin. Těmito stavy jsou hlavně-rekonvalescence po operacích, onemocnění, období těhotenství a laktace (1,5-2g/kg), období růstu (tzn.: dětský věk a zvětšování množství svalové hmoty) a v neposlední řadě v období zvýšeného fyzického zatížení. U vytrvalců se tyto hodnoty pohybují od 1,2-1,4g/kg (při velkém objemu tréninku až 1,6g/kg/den). U silových sportovců tato potřeba nadále stoupá nad 2g/kg/den

Biologická hodnota bílkovin

Dalším a nezanedbatelným způsobem jak nahlížet na bílkoviny je jejich biologická hodnota (BH). Ta je určující při porovnávání kvality bílkovin. BH nám udává, kolik tělesných (endogenních) bílkovin je možno vytvořit ze 100g proteinů přijatých potravou. Udává se v % a obecně platí že BH živočišných proteinů je vyšší než BH rostlinných proteinů. Závisí zejména na množství a poměru jednotlivých esenciálních AMK a jejich stravitelnosti.

Plnohodnotné bílkoviny obsahují všechny potřebné esenciální AMK, a to ve správném poměru. Živočišnými zdroji jsou maso, mléko, vejce, ryby. Z rostlinných zdrojů, často opomíjené sójové boby. Zástupci neplnohodnotných bílkovin pochází většinou z rostlinné říše tzn. ořechy, obiloviny, luštěniny, semena. Živočišné zdroje jsou zde také zastoupeny v podobě želatiny (kolagen).

Dusíková bilance
Jak jsem se již zmínil výše, správný příjem proteinů je pro naše zdraví velmi důležitý. Dostatečnost dodávky bílkovin se dá měřit pomocí tzv. dusíkové bilance. Ta je hlavním ukazatelem metabolismu bílkovin (katabolismus / anabolismus). V jednoduchosti se jedná o rozdíl mezi dusíkem přijatým potravou (dusík je součástí bílkoviny jako takové) a dusíkem vyloučeným z těla. Jak se dá odvodit z názvu, pro člověka (rozuměj kulturisty) je důležité, aby se nacházel v pozitivní dusíkové bilanci (dochází k anabolismu= tvorba těl. bílkovin je větší než-li rozpad a může tak docházet k nárůstu svalstva).

Nedostatek bílkovin způsobuje:

• převážně proteinovou malnutrici (podvýživa) – je následkem nedostatku bílkovin při ještě dostačujícím krytí energetický nároků (zpravidla sacharidovými zdroji). Zachovaná produkce inzulínu vede k šetření svalového proteinu a ke ztrátám jaterního proteinu. Je provázena nízkou jaterní tvorbou nízkodenzních lipoproteidů, která vede k hromadění tuku v játrech a zvětšení jater, stejně jako k prořídnutí vlasů, celkové apatii a nechutenství. V dětství může dojít k mentální a psychomotorické retardaci.

• proteino-energetickou malnutrici – marasmus – který působí zpomalení až zastavení růstu, hubnutí, slabost, zimomřivost, apatii, amenoreu a impotenci. Dále slábnutí a vypadávání vlasů, špatné prokrvení končetin. Svaly jsou devastovány, dochází k úbytku podkožního tuku. Tělesná teplota je podnormální, puls zpomalený, dostavují se deprese. BMI je obvykle pod 18,5. Obvykle jsou také deficitní K, Mg, Fe, J, Cr, Cu, vitamíny A, K, B1, B2, niacin, kyselina listová a esenciální MK.

Nadbytek bílkovin může způsobit:

• Nádorová onemocnění účinkem: tepelné úpravy bílkovin, produktů metabolismu nevyužitých AMK, produkce karcinogenních N-nitrosloučenin, produkce toxických biogenních aminů a současným přívodem tuků.

• Kardiovaskulární choroby a aterosklerotický proces: zvýšenou endogenní produkcí cholesterolu z odbourávání aminokyselin ketogenezí a současným přívodem nasycených MK (tuků).

• Osteoporozu – způsobenou zvýšeným vylučováním Ca močí.

• DNA a obezitu abdominálního typu (s nadbytkem bílkovin jde zároveň zvýšený přívod tuků)

Autor foto: A2-33, Wikimedie Commons