četvrtak, 5. svibnja 2011.

Bjelančevine ili proteini



Krajem 18. stoljeća u tadašnjoj Francuskoj nastupa na scenu „kemijska revolucija“ koja ne samo da postavlja temelje današnje moderne kemije, već ujedno postavlja i temelje današnjeg znanstvenog pristupa prehrani čovjeka. 1839. godine Nizozemac Gerardus Johannes Mulder postavlja teoriju kako u svim spojevima, koje su tadašnji znanstvenici dobili iz životinjskih uzoraka,  postoji zapravo jedan kemijski spoj koji se uvijek pojavljuje u svima njima. Taj spoj je nazvao protein od grčke riječi „proteios“ što u prijevodu znači od primarne ili najveće važnosti. Od tada, proteine najčešće većina ljudi striktno povezuje sa namirnicama životinjskog podrijetla. Čak sam i ja kao tematsku sliku na početak ovog posta postavio slike namirnica životinjskog podrijetla, koji bi svakog čitatelja trebale podsjetiti na proteine. I u tome nema ništa loše, budući da namirnice životinjskog podrijetla, po jedinici mase, u pravilu imaju veći udio proteina nego namirnice biljnog podrijetla.

Danas se naše znanje o proteinima uvelike izmijenilo. Znamo kako su proteini izrazito velike i kompleksne molekule. Njihova molarna masa se kreće od 10 000 pa sve do 1 milijuna. Imaju izrazito važne uloge u gotovo svim biološkim procesima, te se zbog toga definiraju i kao najsvestranije molekule koje su prisutne u svim, a ne samo životinjskim, živućim sistemima na planeti Zemlji. U našem tijelu proteini imaju niz iznimno važnih funkcija: od transporta i skladištenja drugih molekula, prijenosa živčanih impulsa, sudjelovanja u imunološkom sustavu, kataliziranja kemijskih reakcija, uloge hormona i pufera,  strukturne i građevne funkcije u našim tkivima, pa sve do kontrole rasta i diferencijacije stanica. Također naše tijelo u određenim situacijama proteine može koristiti i kao izvor energije.

Već samim čitanjem ovih par posljednjih rečenica možemo zaključiti kako proteini u ljudskoj prehrani zauzimaju važnu ulogu. Oni su jedan od 6 esencijalnih nutrijenata koje moramo svakodnevno unositi u naš organizam kako bi ono pravilno funkcioniralo. O količinama koje su našem tijelu svakodnevno potrebne pisati ću kasnije u ovome postu.

U odnosu na ostale nutrijente (primjerice ugljikohidrate i masti) proteini su u mnogočemu različiti. Kao prva važna razlika je u tome što proteini u svom sastavu sadrže dušik i sumpor (dušik u mnogo većoj količini u odnosu na sumpor), dok je druga važna razlika ta što se proteini proizvode prema instrukcijama očitanim sa DNA molekule.

Proteini su zapravo sastavljeni od aminokiselina. Aminokiseline su nosioci dušika, budući da svaka aminokiselina po definiciji mora sadržavati (barem) jednu amino skupinu (NH2). Postoji 20 različitih aminokiselina koje izgrađuju proteine. Od tih 20 aminokiselina samo metionin i cistein sadrže sumpor. Redoslijed nizanja  aminokiselina (povezivanja aminokiselna peptidnom vezom) u proteinu, kojeg nazivamo sekvenca,  je iznimno važan te određuje biološku funkciju samog proteina. Po dogovoru „jako male proteine“ odnosno niz od 50 ili manje aminokiselina nazivamo peptidima. Takvo nazivanje je praktično kod imenovanja produkata razgradnje pojedinog proteina.

Od 20 prije spomenutih aminokiselina, 9 od njih je esencijalno. To znači da tih 9 esencijalnih  aminokiselina naše tijelo ne može proizvesti i da one moraju biti unesene u naše tijelo putem hrane.  To ne znači da je ovih ostalih 11 aminokiselina manje vrijedno, one su jednako vrijedne, jer bez njih naše tijelo ne bi moglo sintetizirati proteine koji su nam neophodni za život. Razlika je u tome što 11 neesencijalnih aminokiselina naše tijelo može sintetizirati iz unesenih esencijalnih aminokiselina, te uz pomoć produkata razgradnje unesenih ugljikohidrata i masti. 



Iz ovoga je vidljivo kako kod konzumacije proteina nutricionisti moraju paziti na  sastav aminokiselina u samom proteinu. One proteine koji u svojemu sastavu sadrže dovoljne količine svih 9 esencijalnih aminokiselina nazivamo visoko-kvalitetnim proteinima. One koji taj kriterij ne zadovoljavaju nazivamo nisko-kvalitetnim proteinima.

Primjeri visoko-kvalitetnih proteina su proteini životinjskog podrijetla: proteini mesa, ribe, bjelanca te mlijeka. Kod proteina biljnog podrijetla, proteini soje su također visoko-kvalitetni. 

Također, analizom nisko-kvalitetnih proteina znanstvenici su uočili kako kombiniranjem dva ili više nisko-kvalitetnih proteina možemo dobiti adekvatnu zamjenu za visoko-kvalitetni protein. Primjerice, proteinima graška (a ujedno i svim mahunarkama) nedostaju metionin i cistein, dok imaju dovoljne količine lizina i izoleucina. Analizirajući proteine riže dobivamo točno oprečnu sliku, riža sadrži dovoljne količine metionina i cisteina, a nedostaje joj lizina i izoleucina. Znači miješajući rižu i grašak naš obrok će sadržavati u dovoljnim količinama sve esencijalne aminokiseline.

I za kraj dolazimo do glavnog pitanja: koliko je ukupno proteina potrebno dnevno unijeti našom prehranom? Za zdrave odrasle osobe preporuka je 0,8g proteina po kg tjelesne mase na dan. Znači zdrava osoba tjelesne mase u iznosu od 70 kg treba unijeti ukupno 56g proteina dnevno. Naravno tih 56g proteina treba proizaći iz raznovrsnih i kvalitetnih izvora dobivenih pravilnim dnevnim prehrambenim planom. Svih 56g proteina neće proizaći samo iz namirnica bogatih proteinima (meso, jaja, riba…itd) već i iz ostalih namirnica konzumiranih tijekom dana (integralnog kruha, tjestenine, povrća…itd) ali u mnogo manjem udjelu. Po pogledu dnevnih energetskih udjela 10-30% ukupnih dnevnih kalorija treba biti zastupljeno iz proteina.

Trudnice, dojilje, djeca i teenageri trebaju veću količinu proteina na dan zbog njihovih potreba za rastom i razvojem. Osobe koje se aktivnije bave sportom ili profesionalni sportaši također mogu imati veće potrebe za unosom proteina. Ovdje je važno napomenuti kako u unosu proteina ne treba pretjerivati, budući da visoke količine unesenih proteina mogu dovesti do bolesti bubrega, gubitka kalcija te povećanja razine kolesterola u tijelu.