BIAŁKA:

Białka należą do najważniejszych składników pokarmowych, niezbędnych do utrzymania zdrowia. Są makrocząsteczkami o złożonej budowie, których elementarnymi częściami składowymi są aminokwasy.

Organizm człowieka buduje 18 aminokwasów, które różnią się budową chemiczną i długością łańcucha bocznego a także oddziaływaniem (kwaśny, zasadowy, obojętny). Aminokwasy w białkach połączone są wiązaniem peptydowym, które powstaje po odłączeniu grupy OH od grupy karboksylowej oraz atomu wodoru od grupy aminowej.

ROLA I PRZEMIANY BIAŁEK

Białka stanowią zasadniczy element wszystkich tkanek ustroju człowieka i związków biologicznie czynnych. Funkcje białek ustrojowych zestawia tabela ;

Funkcje białka	przykłady
Wzrost	Rozwój młodych organizmów
Uzupełnienie naturalnych ubytków	Wzrost włosów, paznokci, regeneracja złuszczonych nabłonków skóry i przewodu pokarmowego.
Naprawa tkanek	Gojenie się ran, wytwarzanie blizn
Sterowanie procesami przemiany materii przez układy enzymatyczne	Udział enzymów w syntezie i degradacji różnych związków, regulacja enzymatyczna procesów życiowych np. krzepnięcia krwi, likwidacja leków, toksyn, obrona immunologiczna
Regulacja ważnych czynności życiowych przez hormony	Regulacja gospodarki węglowodanowej przez insulinę
Udział w procesach obronnych	Produkcja przeciwciał jako wyraz odporności humoralnej ustroju
Regulacja gospodarki wodnej	Własności fizykochemiczne białek umożliwiają wiązanie wody i utrzymywanie jej w środowisku wewnątrz i zewnątrz komórki np., obniżenie poziomu albumin we krwi powoduje przechodzenie wody z krwioobiegu do tkanek i powstawanie obrzęków
Regulacji równowagi kwasowo-zasadowej	Wykorzystanie własności buforowych białek
Funkcje transportowe białek	Np. transferyna przenosi żelazo, a białko wiążące retinol - witaminę A
Udział w procesach widzenia	Białko światłoczułe (opsyna) przenosi bodźce świetlne do zakończeń układu nerwowego

W ustroju białka podlegają ciągłemu rozpadowi i odnowie. Wynikiem katabolizmu białek jest uwalnianie aminokwasów do krwi, które są zużytkowane częściowo do syntezy nowych białek, a częściowo, po deaminacji, są wykorzystywane jako źródło energii. W ciągu doby ulega rozpadowi 200-300 g białka, ale tylko 20-30 g aminokwasów zostaje wydalonych. Pozostaje służą do syntezy nowych białek. W zdrowym organizmie istnieje równowaga pomiędzy anabolizmem i katabolizmem białek. Każde białko posiada określony czas trwania, po którym jest rozkładane, co określa się terminem obrotu (turnover).

W okresie przyjmowania białek zwiększa się obrót białek, w okresie między posiłkami lub w okresie głodzenia maleje. Stany patologiczne, jak np. urazy, stany pooperacyjne, oparzenia, infekcje, czy niewydolność wielonarządowa zwiększają obrót białek, natomiast niedożywienie, unieruchomienie (długotrwałe leżenie w łóżku) oraz procesy starzenia zmniejszają syntezę białek. Dynamicznym wykładnikiem obrotu białek jest okres półtrwania (czas w którym połowa białka ulega rozpadowi). Najdłuższy okres półtrwania maja tzw. białka strukturalne, wchodzące m.in. w skład błon komórkowych.

Okres półtrwania białek regulacyjnych jest krótszy dla przykładu:

Albumina surowicy - 20 dni;

Transferyna - 8 dni;

Prealbuminy - 2 dni;

Dla białka wiążącego retinol - 10-12 dni;

Fibronektyny - 4 godziny.

Białka o krótkim okresie półtrwania są wrażliwe na niedobory pokarmowe.

Białka, zwłaszcza zwierzęce, dzięki zawartości odpowiednich aminokwasów (soli glutaminianów) lub tworzenia tzw. związków Maillarda (połączenia aminokwasów z cukrami) odgrywają w żywieniu rolę „smakowo-zapachową” (pobudzają łaknienie).

W produktach białkowych występują w znacznych ilościach witaminy z grupy B, oraz składniki mineralne (Fe, K, Mg, Ca).

ZNACZENIE AMINOKWASÓW

Synteza aminokwasów w ustroju człowieka odbywa się tylko przy dostępie odpowiednich aminokwasów. Istnieją trzy źródła aminokwasów:

Pula białek ustrojowych, które - w wyniku procesów rozpadu - dostarczają część aminokwasów potrzebnych do syntezy białek w komórkach;

Procesy trawienia i wchłaniania białek pokarmowych;

Biosynteza niektórych aminokwasów z kwasów organicznych w procesie transaminacji z innych związków azotowych.

Organizm człowieka nie potrafi syntetyzować 8. aminokwasów (fenyloalanina, izoleucyna, leucyna, lizyna, metionina, treonina, tryptofan, walina).

Niektóre syntetyzuje w ograniczonych ilościach (histydyna, arginina, seryna), pozostałe są produkowane w wystarczających ilościach (np. glicyna, alanina, prolina, tyrozyna, kwas glutaminowy i asparaginowy).

Aminokwasy są wykorzystywane nie tylko bo budowy białek ale i innych związków. Np. tyrozyna do syntezy neurotransmitera - noradrenaliny, tryptofan do syntezy serotoniny, melatoniny.

Podczas katabolizmu aminokwasów grupa aminowa jest przekształcana w amoniak lub mocznik w wątrobie i wydalana z moczem. Nadmiar białka w organizmie może być zamieniany na tłuszcz i odkładany w postaci tkanki tłuszczowej.

WARTOŚĆ ODŻYWCZA BIAŁEK

Wartość odżywcza białek zależy od:

- Zawartości aminokwasów egzogennych i endogennych,

• Wzajemnych proporcji poszczególnych aminokwasów

egzogennych, które powinny być zbliżone do proporcji

występującej w ustroju,

• Wystarczającego dowozu energii niezbędnej do

procesów syntezy białka ustrojowego ze źródeł

pozabiałkowych,

- Strawności produktów białkowych.

Skład białka jaja kurzego (owoalbumina) i białka mleka kobiecego (laktoalbumina) jest najbardziej zbliżony do składu białek ustrojowych i te białka są najszybciej przyswajane.

Istotnym czynnikiem wyznaczającym wykorzystanie białka do celów budulcowych jest zapewnienie odpowiedniego dowozu energii. Z obliczeń wynika, że do syntezy 1 g białka z aminokwasów dostarczanych do organizmu potrzeba 24 kcal (100kJ), której źródłem powinny być tłuszcze lub węglowodany. W przeciwnym razie organizm wykorzysta do celów energetycznych część aminokwasów.

W okresie wzrostu maksymalne wykorzystanie białka pełnowartościowego uzyskuje się przy udziale 12-14% energii z białka, u ludzi dorosłych przy udziale 10-12% energii z białka w całkowitej wartości energetycznej diety.

Jakość białek determinowana jest także strawnością. Strawność białek zależy od struktury trzeciorzędowej, interakcji z innymi składnikami pokarmowymi a także od technologii przygotowania posiłku.

ŹRÓDŁA BIAŁKA W ŻYWIENIU

Do dobrych źródeł białka należą: jaja, mleko i jego przetwory, mięso zwierząt hodowlanych, drobiu i ryb.

Mleko i jaja są zalecane w żywieniu niemowląt i dzieci w okresie intensywnego rozwoju oraz ludzi w podeszłym i starczym wieku.

Stanowią także składnik wielu diet hiperalimentacyjnych, stosowanych w stanach niedożywienia dla szybkiego uzupełnienia istniejących niedoborów żywieniowych. Mleko zawiera od 1-3% białka, sery twarogowe od 16-21% a sery żółte od 16-31%.

Jaja są źródłem białka o najwyższej wartości odżywczej, ale zawierają dużo lipidów w tym cholesterolu.

Mięso zwierząt rzeźnych jest głównym źródłem białka w krajach rozwiniętych. Zawartość białka w wieprzowinie wynosi 15-21%, wołowinie 16-21%, cielęcinie l8-23%, baraninie 17-20%.

Podroby zawierają stosunkowo dużo białka 11 - 17% i są bogatsze w witaminy i składniki mineralne, ale wysoka zawartość cholesterolu i kwasów nukleinowych ogranicza możliwość szerszego stosowania ich w dietach leczniczych.

Drób zawiera 18-23 % białka. Zawartość ta, po obróbce termicznej, może wzrosnąć nawet do 30 %.

Zawartość białka w mięsie ryb wynosi od 16 - 19%. Mięso ryb jest lekkostrawne, bowiem posiada zemulgowany tłuszcz.

Produkty roślinne przeciętnie zawierają od 1-2% białka, ale niektóre warzywa zawierają go więcej. Np. groszek - 6%, brukselka 5%. Wyjątek stanowią suszone nasiona roślin strączkowych, około 25% (groch, fasola, soczewica, soja). Orzechy zawierają 16% białka, najwięcej z produktów roślinnych.

W produktach zbożowych zawartość białka waha się od 5-7%.

W zależności od składu aminokwasowego biała pokarmowe dzielimy na pełno- i niepełnowartościowe. Do białek pełnowartościowych zalicza się wszystkie białka zwierzęce, bez względu z jakiego zwierzęcia i jakiej jego tuszy pochodzą, z wyjątkiem kolagenu. Białka niepełnowartościowe to białka roślinne za wyjątkiem białka soji. Białka pełnowartosciowe zawierają wszystkie aminokwasy niezbędne do utrzymania na prawidłowym poziomie syntezy białek ustrojowych i równowagi azotowej ustroju.Aby podnieść wartość odżywczą i stopień wykorzystania białka roślinnego należy je spożywać z dodatkiem białek zwierzęcych.

Spożycie białka a zdrowie

Ze względu na znaczenie białka dla funkcjonowania ustrju człowieka prawidłowe spożycie ma znaczenie dla utrzymania zdrowia. Zarówno nadmiar jak i niedobór białka negatywnie wpływa na stan zdrowia. Wyróżnia się trzy typy niedożywienia białkowego: marasmus, kwashiorkor i niedożywienie typu mieszanego.

Niedożywienie typu marasmus prowadzi do: zmniejszenia masy ciała i innych antropometrycznych wskaźników stanu odzywienia białkowego, osłabiebnie siły mięśniowej, niedokrwistość, spadek odporności, upośledzenie funkcji oddechowej, krążenia, oraz trawienia i wchłaniania. Ten rodzaj niedożywienia jest skutkiem długotrwałego głodzenia, ciężkich stanów chorobowych, urazów i stanów pooperacyjnych. Określany jest łagodnym stanem niedożywienia.

Niedożywienie typu kwashiorkor to typ zaburzeń to wg. niektórych dalszy etap marasmusu. Głównym jego symptomem jest obniżenie poziomu białek w surowicy krwi.

Niedożywienie typu mieszanego - występuje w stanach dużego hiperkatabolizmu przy niedostatecznym dowozie białka. Spotyka się u osób przewlekle chorych.

Charakterystyka typów niedożywienia białkowego

Niedożywienie typu marasmus	Niedożywienie typu kwashiorkor
Długotrwałe głodzenie Utrata masy ciała kosztem masy mięśniowej, obniżenie wskaźników antropometrycznych,znaczne upośledzenie wzrostu u dzieci, brak obrzęków, hipoalbuminemia mniej zaznaczona, brak stłuszczenia wątroby, często dobre łaknienie, obniżenie ciepłoty ciała, zmiany struktury włosów.	Nasilony katabolizm przy niedostatecznym dowozie białka, Mniej nasilone objawy w porównaniu z masasmusem, Twarz „księżycowa”, Upośledzenie wzrostu, Obrzęki, Hipoalbuminemia, Stłuszczenie wątroby, Anoreksja, Powszechne zmiany struktury i koloru włosów, ich łamliwość i łatwe wypadanie.

Nadmierne spożycie białka u niemowląt może spowodować biegunki, objawy kwasicy, odwodnienie, hiperamonemię i gorączkę. U dorosłych przyczynia się do nadmiernego obciążenie nerek i wątroby. Nadmierne spożycie białka wiąże się ze zwiększonym spożyciem tłuszczów, co może prowadzić do rozwoju otyłości i dyslipidemii z ich konsekwencjami, jak nadciśnienie tętnicze i miażdżyca. Ponadto przy niedoborze witamin z grupy B dieta wysokobiałkowa doprowadza do zwiększonej syntezy homocysteiny (z metioniny), niezależnego czynnika zmian aterogennych.

Norma FAO/WHO - dla mężczyzn 0,57g/kg m.c. /dz.

Dla kobiet 0,52 g/kg m. c. /dz.

Przy spożyciu białka o 100% wartości odżywczej. Natomiast bezpieczny poziom białka to 0,9 do 1,0 g/kg m. c. /dz. Co odpowiada 65-70 g/dziennie. Winno to odpowiadać 11-14% dziennego zapotrzebowania energetycznego.

Zapotrzebowanie na białko

Wiek, wartość odżywcza 65%	Zalecany poziom spożycia (g/ dzień)	Praktyczny poziom spożycia (g/dzień) (% energii)
NIEMOWLĘTA
Do 5 miesięcy 6-12 miesięcy	3,5 g/kg/dz. 3,0 g/kg/dz.	3,5g/kg/dz. 3,0 g/kg/dz.
DZIECI (lat)
1-3 4-6 7-9 10-12	32 35 39 44	50(12%) 65(12%) 70 (12%) 85 (12%)
DZIEWCZĘTA
13-15 16-18	48 50	95 (12%) 90 (12%)
CHŁOPCY
13-15 16-18	57 63	110(12%) 125(12%)
MĘŻCZYŹNI
19-24 25-60 powyżej 60	65 66 59	90-130 (11-12%) 85-115 (11-12%) 90
KOBIETY
19-24 25-60 powyżej 60	50 50 48	80-95 (11-12%) 75-85 (11-12%) 80 (12%)
ciężarne	64	110 (14%)
Karmiące	76	125 (14%)

4