Białka i aminokwasy

Wiedza na ich temat jest więc dla rodzica trudna do przecenienia.

Białka = życie

Białka należą do najważniejszych składników pokarmowych, są niezbędnym elementem każdej diety. Stanowią podstawowy budulec wszystkich tkanek, nietrudno więc sobie wyobrazić, jak kluczowe jest ich znaczenie w diecie młodego, szybko rosnącego organizmu. (Masa ciała sześciomiesięcznego niemowlaka jest w przybliżeniu dwukrotnie większa od masy urodzeniowej, zaś dwunastomiesięcznego — aż trzykrotnie).

Jednak białka to nie tylko budulec. W każdej sekundzie życia człowieka w miliardach komórek jego ciała (a także poza nimi) białka zwane enzymami umożliwiają przeprowadzanie kluczowych dla życia reakcji. Tak różnorodnych, jak rozkład składników odżywczych w układzie pokarmowym, ich późniejsze spalanie w procesie oddychania, produkcja wielu niezbędnych dla życia substancji czy też powielanie materiału genetycznego w komórkach (proces ten jest szczególnie ważny w szybko rosnących tkankach młodego człowieka).

Są też białka, które pełnią rolę hormonów. Produkowany w przysadce mózgowej hormon wzrostu umożliwia prawidłowy wzrost dziecka, zaś wytwarzana w trzustce insulina pełni kluczową rolę w regulacji przemiany materii. Białka to także przeciwciała i inne elementy układu odpornościowego, bez których niemożliwa byłaby walka z wieloma groźnymi bakteriami, grzybami i wirusami.

Białka transportowe z kolei umożliwiają przenoszenie różnorodnych substancji: czy to przez błony komórkowe (na zewnątrz i do wnętrza komórki), czy na większe odległości, jeśli są rozpuszczone w płynach ustrojowych, np. krwi (w ten sposób transportowane są m.in. substancje odżywcze i leki). Przykładem białka transportowego jest również hemoglobina, która umożliwia dostarczanie tlenu z płuc do najodleglejszych tkanek ciała.

Gdy uzmysłowimy sobie, jak różnorodne są funkcje pełnione przez białka i jak ważny jest ich udział w budowaniu nowych tkanek, regulacji wzrostu i przemiany materii, gojeniu ran czy walce z drobnoustrojami, staje się jasne, że stanowią one bardzo ważny element diety dziecka, a od ich odpowiedniej ilości i jakości w dużym stopniu zależy jego zdrowie.

20 cegiełek

Glicyna, alanina, walina, leucyna, izoleucyna, seryna, treonina, cysteina, metionina, kwas asparaginowy i asparagina, kwas glutaminowy i glutamina, lizyna, arginina, histydyna, fenyloalanina, tyrozyna, tryptofan i wreszcie prolina — tyle potrzeba, żeby powstały białka tak różne, jak nadający elastyczność tkankom kolagen czy biorąca udział w procesie widzenia światłoczuła opsyna.

W każdej sekundzie w miliardach komórek organizmu twojego dziecka tych dwadzieścia aminokwasów wykorzystywanych jest w „tłumaczeniu” instrukcji zawartej w DNA na białkowy produkt. W mikroskopijnych strukturach zwanych rybosomami poszczególne aminokwasy składane są w długie łańcuchy, podobnie jak z liter tworzy się wyrazy. Łańcuchy te następnie ulegają fałdowaniu i niekiedy różnym modyfikacjom, dając w efekcie funkcjonalne białka: enzymy, hormony czy białka budujące strukturę tkanek.

Tworzenie tych białek możliwe jest jednak tylko w obecności wszystkich potrzebnych do ich powstania aminokwasów. Część z nich dostępna jest na miejscu: białka, które nie są w danej chwili potrzebne organizmowi, są rozkładane, a powstałe w tym procesie aminokwasy mogą być w dużej części użyte do wytworzenia nowych białek. Resztę stanowią aminokwasy pochodzące z białek pokarmowych oraz powstałe w procesie biosyntezy – organizm potrafi bowiem wytwarzać znaczną część aminokwasów z innych substancji.

Człowiek (podobnie jak inne ssaki) nie jest w stanie jednak produkować ośmiu aminokwasów, które muszą być dostarczane w odpowiednich ilościach w pokarmie. Nazywa się je aminokwasami egzogennymi i są to: fenyloalanina, izoleucyna, leucyna, lizyna, metionina, treonina, tryptofan oraz walina.

Niektóre aminokwasy (histydyna, arginina i seryna) są co prawda wytwarzane w organizmie, jednak w na tyle niedużej ilości, że w przypadku wzmożonego zapotrzebowania (np. u ludzi chorych lub u szybko rosnących dzieci) może ich zabraknąć, jeśli nie zostaną dostarczone wraz z pokarmem. Dlatego nazywa się je aminokwasami względnie egzogennymi. Pozostałe aminokwasy są produkowane przez organizm w wystarczających ilościach — są to aminokwasy endogenne.

Warto wiedzieć, że z aminokwasów powstają nie tylko białka, ale także inne związki o istotnych funkcjach: np. z tyrozyny powstaje ważny neuroprzekaźnik noradrenalina, a z tryptofanu serotonina. W przypadku ograniczonej dostępności glukozy i kwasów tłuszczowych aminokwasy z rozkładanych przez organizm białek mogą być także wykorzystywane jako źródło energii. Gdy z kolei w diecie białka występują w nadmiarze, aminokwasy mogą być przekształcane w glukozę, a jeśli nie ma zapotrzebowania na energię — w tłuszcz odkładany następnie w tkance tłuszczowej.

Białka w diecie

Białka tworzą zasadniczy element budulcowy tkanek zarówno zwierząt, jak i roślin, są więc powszechne w spożywanym pokarmie. Należy jednak pamiętać, że pokarmy różnią się nie tylko pod względem zawartości białka, ale i jego wartości odżywczej.

Stosunkowo dużo białka zawierają pokarmy zwierzęce. Mięso zwierząt rzeźnych oraz mięso ryb charakteryzuje podobna zawartość białka na poziomie ok. 15–20%, jednak po obróbce termicznej może ona wzrosnąć nawet do 30%. Choć mleko zawiera 1–3% białka (za to bardzo dobrze przyswajalnego), jego przetwory są już w nie znacznie bogatsze i tak np. sery charakteryzuje zawartość białka wynosząca 16–31%. Dobrym źródłem białka są także jaja (ok. 13%).

Zawartość białka w produktach roślinnych wynosi przeciętnie 1–2%. Ważnym źródłem białek, ze względu na duże spożycie, są produkty zbożowe, które zawierają przeciętnie 7-14% białka. Wyjątkiem wśród pokarmów roślinnych są suszone nasiona roślin strączkowych (fasoli, grochu, soczewicy, soi), w których zawartość białka może wynosić nawet 25%, dlatego są równie dobrym źródłem, jak mięso.

Jak już wspomniano, różne białka mają jednak różną wartość odżywczą, której miarą jest stopień ich wykorzystania przez organizm do tworzenia własnych białek. Białka, które mogą być użyte do tego celu w niewielkim stopniu (jak białka zbóż), uważane są za białka o niskiej wartości odżywczej, inne (jak białka mleka) są wykorzystywane prawie w całości i uważa się je za białka o wysokiej wartości odżywczej.

Wartość odżywcza białek zależy w dużej mierze od ich składu aminokwasowego. Wysokowartościowe białka nie tylko zawierają wszystkie aminokwasy egzogenne, ale dodatkowo wzajemne proporcje tych aminokwasów są zbliżone do proporcji spotykanych w białkach człowieka. Nie bez wpływu na wartość odżywczą białek pozostaje także strawność produktów białkowych.

Białka pochodzenia zwierzęcego są białkami o wysokiej wartości odżywczej. Wyjątek stanowią — ubogie w tryptofan — żelatyna i fibryna. Z kolei wartość odżywcza większości białek roślinnych jest znacznie mniejsza, gdyż białka te zawierają mniej lizyny, tryptofanu, metioniny i waliny w porównaniu z białkami zwierzęcymi. Wyjątek stanowią białka soi i innych roślin strączkowych oraz białka zawarte w orzechach, które charakteryzują się względnie wysoką wartością odżywczą.

Podczas ustalania diety naszego dziecka (zwłaszcza, gdy jest to dieta bezmięsna) warto jest poradzić się dietetyka. Dostarczanie bowiem odpowiednio przyswajalnych białek o właściwej zawartości aminokwasów jest kluczowe nie tylko dla wzrostu dziecka, ale i dla rozwoju jego zdolności poznawczych, szybkiego gojenia się ran, utrzymania sprawnego układu odporności czy właściwej przemiany materii, słowem — dla jego zdrowia.

Bibliografia

„Żywienie człowieka. Podstawy nauki o żywieniu” pod redakcją Jana Gawęckiego i Lecha Hryniewieckiego, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2006 r.