Białko – struktura i funkcje

Budowa białka

Dotychczas nie poznano żadnego układu biologicznie czynnego, który by nie zawierał białek. Organizm człowieka składa się w 65% z wody, w 20% z białek, w 10% z tłuszczów, w 1% z węglowodanów i w 4% ze składników mineralnych. W ustroju dorosłego człowieka białka stanowią średnio 56% suchej masy ciała.

Białko zbudowane jest z aminokwasów według sekwencji właściwych danemu organizmowi. Precyzyjne, zaprogramowane genetycznie ich ułożenie decyduje o jego właściwościach, funkcji i usytuowaniu w organizmie. Skład i budowa białka tworzącego mięśnie, ścięgna i więzadła, jest inny niż białka transportującego tlen we krwi, czyli hemoglobiny.

Aminokwasy składają się z takich pierwiastków jak: azot, węgiel, wodór, tlen, siarka, a niekiedy także żelazo, wapń i magnez. Liczba aminokwasów w cząsteczce białka może osiągać kilka tysięcy. 22 różne aminokwasy mogą tworzyć nieograniczone struktury, kombinacje i zestawienia.

Organizm człowieka nie potrafi magazynować większych ilości białka, dlatego zapotrzebowanie na nie powinno być codziennie zaspokajane. Większość aminokwasów nasz ustrój potrafi sam sobie zsyntetyzować, o ile dostarczymy mu odpowiedniego budulca – są nimi tzw. aminokwasy endogenne. Do aminokwasów endogennych należą: glicyna, alanina, norleucyna, seryna, cysteina, prolina, oksyprolina, tyrozyna, kwas asparaginowy, glutaminowy, oksyglutaminowy. Ale u dzieci – 10, a u dorosłych – 8 aminokwasów musi być obecnych w spożywanym pożywieniu, bowiem ustrój sam nie potrafi ich wytworzyć. Są to aminokwasy egzogenne. Do aminokwasów, których ustrój ludzki nie wytwarza należą: izoleucyna, lizyna, metionina, fenyloalanina, treonina, tryptofan oraz walina. Aminokwasami niezbędnymi tylko dla małych dzieci są histydyna oraz arginina.

Znaczenie dla organizmu ludzkiego

Białka są niezbędnym materiałem służącym do budowy nowych i odbudowy zużytych komórek, a także uszkodzonych tkanek (np. zrost kości po złamaniu, zabliźnianie się ran itp.). Stanowią podstawowy składnik płynów ustrojowych np. krwi, mleka wytwarzanego przez karmiącą matkę. Warunkują utrzymanie prawidłowego ciśnienia tętniczego (albuminy surowicy krwi), prawidłowe krzepnięcie krwi. Są składnikiem hormonów, enzymów trawiennych. Dzięki nim możliwa jest produkcja przeciwciał odpornościowych i ochrona przeciwinfekcyjna organizmu. Białko po spaleniu w cyklu przemian metabolicznych w ustroju może dostarczyć, ok. 4 kcal energii z 1 grama. Jednak główna jego rola to dostarczenie materiału budulcowego dla wszystkich komórek i tkanek. Z białkiem jest tak: jeśli go za dużo – może szkodzić, jeśli za mało – też bardzo niedobrze. Naturalnie odnosi się to do dłużej trwającego niedoboru. Krótkotrwałe okresy nie wyrządzają organizmowi szkody. Daje on sobie z nimi radę. Ale gdy przez długi czas w ustroju zabraknie białka, zostaje upośledzonych wiele czynności życiowych, np. zmniejsza się sprawność fizyczna i umysłowa, spada odporność na choroby, dochodzi do zaburzeń wywołujących poważne zmiany biologiczne i morfologiczne w tkankach i narządach, które to zaburzenia mogą prowadzić nawet do śmierci. Brak białka sygnalizuje silne uczucie głodu.

Niedobory białka zwalniają procesy przemiany materii. Natomiast dieta wysokobiałkowa podnosi poziom podstawowej przemiany materii o 40%. Ilość spożywanych białek w diecie decyduje o rozwoju biologicznym. W krajach rozwiniętych, gdzie spożycie białek jest wysokie, średni wzrost ludności jest o wiele wyższy niż wzrost ludności krajów o niskim spożyciu białek. Z kolei spożywanie zbyt dużej ilości białek – stosowane często przez sportowców – ma podobny rezultat jak spożywanie zbyt dużej ilości węglowodanów czy tłuszczów. Nadwyżka taka będzie przemieniana w wątrobie w tłuszcz, co w rezultacie doprowadzi do powstania niepotrzebnego balastu – tkanki tłuszczowej. Nadmiar białka zwierzęcego w diecie powoduje znaczne zakwaszenie organizmu. Niestrawione, gnijące resztki białka w jelitach zatruwają organizm i przyspieszają jego starzenie się. Stosowanie diety z przewagą produktów roślinnych powoduje oczyszczenie organizmu z toksyn i wolnych rodników. Poprawia procesy metaboliczne, uzupełnia poziom witamin i mikroelementów, obniżając poziom cholesterolu.

Lek. med. Hanna Sędzicka

***

Źródła białka

Wartość biologiczna spożywanych w pokarmach białek zależy od ilości zawartych w nich aminokwasów i ilościowych proporcji między nimi. Najbardziej wartościowe dla człowieka jest białko zawarte w mleku kobiecym.

Jaja kurze są uważane za najkorzystniejsze źródło białka, gdyż zawierają wszystkie 10 niezbędnych aminokwasów we właściwych proporcjach. Kolejne w rankingu jest mleko, następnie mięso. Aby była zachowana wysoka wartość biologiczna białka, w pokarmie musi być zawarta odpowiednia ilość węglowodanów i tłuszczów w celu wytworzenia energii niezbędnej do syntezy białek. Do wytworzenia 1 grama białka potrzeba 24 kilokalorii. Jednak należy bardzo ostrożnie dobierać produkty mięsne, gdyż wiele z nich oprócz pełnowartościowego białka zawiera zbyt duże ilości niepożądanego tłuszczu. Z produktów mięsnych zdecydowanie najkorzystniej wypada drób, a szczególnie kurczaki i indyki, oraz mięso ryb.

Bardzo dobrymi źródłami białka pochodzenia roślinnego (ponad 20% białka, mniej niż 20% tłuszczu) są:

• Ziarna soi, która obok łatwo przyswajalnego białka zawiera fitoestrogeny – naturalne substancje o działaniu podobnym do żeńskich hormonów płciowych, czyli estrogenów. Dzięki nim można złagodzić objawy menopauzy u kobiet i uniknąć choroby niedokrwiennej serca.

• Nasiona roślin strączkowych.

• Orzechy.

Zawartość białka w 100 g produktu:

Mleko pełne w proszku – 25,8 g

Szynka gotowana – 23 g

Groch – 23,8 g

Ser tylżycki tłusty – 25,6 g

Ser twarogowy tłusty – 17,9 g

Ser twarogowy chudy – 21,2 g

Jajko – 11,4 g

Wieprzowina schab – 16,8 g

Wołowina pieczeń – 20,9 g

Wołowina rostbef – 17,4 g

Wątroba wieprzowa – 19,1 g

Trawienie

Trawienie białka rozpoczyna się w żołądku, a więc w środowisku kwaśnym. Pod wpływem enzymu – pepsyny – następuje jego rozpad na polipeptydy, które po przedostaniu się do dwunastnicy zostaną poddane działaniu enzymów trzustkowych w środowisku zasadowym. Rozkładane są aż do aminokwasów, które wchłaniane w jelitach stanowią substrat do budowy organizmu.

Zalecana dawka dzienna

Ilość białka dostarczana w pożywieniu musi równoważyć ilość białka traconego i zużywanego do syntezy nowych komórek i tkanek. Zapotrzebowanie uzależnione jest przede wszystkim od wieku i stanu zdrowia. Zaleca się przyjmowanie białka w ilości około 1 g/kg masy ciała. U dzieci i młodzieży w okresie intensywnego wzrostu i rozwoju zawartość białka w spożywanych pokarmach powinna wynosić od 0,9 do 1 g/kg wagi ciała/dobę; u ludzi dorosłych 0,75 g/kg/dobę jest wystarczającą dawką. Planując jadłospis, warto pamiętać, że wartość odżywcza białka zależy od zawartości w nim aminokwasów egzogennych, a te zawierają tzw. białka pełnowartościowe.