Białko: podział, funkcje, wymagania, niedobór i nadmiar
Spis treści
1. Znaczenie i podstawowe klasyfikacje białek
Białka to złożone związki azotowe, składające się z aminokwasów, które są połączone ze sobą wiązaniami peptydowymi. Wśród składników białek możemy wyróżnić azot, węgiel, tlen, siarkę oraz wodór. Takie białka nazywamy prostymi białkami. Istnieją także białka złożone, które oprócz wymienionych składników zawierają także inne substancje, takie jak kwas fosforanowy, reszty cukrów lub tłuszczów.2. Funkcjonalne role białek
Jedna z podstawowych funkcji białka jest funkcja strukturalna. Białka są składnikiem każdej komórki organizmu żywego, są to niezbędne czynniki dla wzrostu i rozwoju. Kolejną kluczową funkcją białka jest dostarczanie energii, 1 gram białka dostarcza około 4 kcal. W organizmie ludzkim codziennie zachodzi degradacja i synteza białek, dlatego jest to jeden z trzech podstawowych składników energetycznych diety. Jak wspomniano powyżej, białka są nieodzowne dla każdej komórki żywego organizmu, ale nie tylko. Są składnikiem enzymów, przeciwciał, hormonów (adrenaliny, noradrenaliny, hormonów tarczycy), dzięki czemu ich rola w ludzkim organizmie jest znacząca. Ponieważ są one integralną częścią innych związków chemicznych, wpływają na odporność komórkową i humoralną, biorą udział w procesach metabolicznych, transporcie tlenu, żelaza i witamin. Białka są również podstawowym składnikiem konstrukcyjnym włókien mięśniowych. Są głównie odpowiedzialne za ich funkcjonowanie i są niezbędne do naprawy uszkodzonych tkanek organizmu. Biorą udział w procesach widzenia, ponieważ transportują sygnały świetlne. Mają również wpływ na pH krwi ze względu na ich zdolność buforowania.3. Konieczność dostarczania organizmowi białka
Białka ulegają ciągłej degradacji i syntezie w naszym organizmie, dlatego niezbędne jest ich systematyczne uzupełnianie poprzez jedzenie. Zapotrzebowanie na białko jest zmienne i zależy od wielu czynników, takich jak wiek, aktywność fizyczna, stan zdrowia oraz waga ciała. Oprócz ilości białka ważna jest również jego jakość, co wiąże się z koniecznością dostarczania wszystkich niezbędnych aminokwasów. Jakie kwestie należy wziąć pod uwagę przy obliczaniu zapotrzebowania na białko?4. Zapotrzebowanie kaloryczne
Zgodnie z polskimi normami, odpowiedni poziom białka oscyluje w granicach 10–20% dobowego zapotrzebowania kalorycznego. W przeliczeniu na gramy wynosi ono 0, 8–1 g/kg masy ciała u osób dorosłych (kobiet i mężczyzn). Na samym początku należy oszacować, ile kalorii dana osoba powinna dostarczać w ciągu dnia, uwzględniając jej płeć, wiek, wzrost, masę ciała oraz aktywność fizyczną – i na tej podstawie wyliczyć procentowy udział białek.5. Stan fizjologiczny i wiek
Ustalenie odpowiedniej ilości białka wymaga również wzięcia pod uwagę stanu fizjologicznego. Jest to niezbędne, ponieważ stany fizjologiczne, takie jak ciąża czy laktacja, wymagają zwiększonego zaopatrzenia w białko. Jest to spowodowane tworzeniem nowych komórek, w tym również rozwijającego się płodu, błon płodowych oraz wzrostem masy nieutłuszczonej. Potrzeba białka u ciężarnych kobiet wynosi 1,2 g/kg masy ciała/dobę, podczas gdy w okresie laktacji wynosi 1,45 g/kg masy ciała/dobę.6. Sytuacja zdrowotna po przebytej chorobie
Po przeżyciu choroby, zapotrzebowanie na białko wzrasta. Podniesienie dostarczania białka ma na celu uzupełnienie utraty beztłuszczowej masy ciała, jaka była spowodowana przez chorobę. Jednakże w pewnych przypadkach chorób nerkowych, podczas ich niewydolności, konieczne jest znaczne obniżenie ilości białka, aby poprawić funkcjonowanie tych narządów.7. Wskaźnik masy ciała
Wskaźnik wskaźnika masy ciała pomaga najdokładniej określić zapotrzebowanie na białko, wyrażone w gramach, ponieważ normy dla populacji polskiej precyzyjnie określają liczbę gramów białka na kilogram masy ciała. Na przykład kobieta o masie ciała 60 kilogramów powinna dostarczyć około 48 gramów białka dziennie, ponieważ jeden kilogram jej masy ciała wymaga około 0,8 grama białka.8. Fizyczna aktywność
Ci, którzy często i wysoce intensywnie trenują, mogliby i powinni zwiększyć swoje spożycie białka w ciągu dnia. Spowodowane jest to wzrostem masy mięśniowej i potrzebą naprawy drobnych uszkodzeń mięśni, które są wynikiem intensywnego wysiłku fizycznego. W przypadku sportowców wytrzymałościowych zaleca się spożycie białka w wysokości 1,2-1,4 g/kg masy ciała, podczas gdy sportowcy siłowo-wytrzymałościowi powinni spożywać od 1,4 do 1,8 g/kg masy ciała dziennie.9. Składniki odżywcze znajdujące się w białku
Pierwszorzędną rolę odgrywa ustalenie, jakiego jakości białka jest potrzeba i włączenie do diety produktów, które są zdolne do zaspokojenia zapotrzebowania na wszystkie niezbędne aminokwasy.10. Źródła uzupełniających białek w pożywieniu
Na samym początku warto wspomnieć, że istnieją dwa typy białek: uzupełniające i niezupełne. Białka uzupełniające dostarczają wszystkich niezbędnych aminokwasów egzogennych, których organizm nie jest w stanie samodzielnie wytwarzać. Dodatkowo, białka uzupełniające dostarczają aminokwasów w takich ilościach, że organizm może maksymalnie wykorzystać je do syntezy białek ustrojowych, procesów wzrostu i utrzymania równowagi azotowej. Białka niezupełne natomiast to związki, które nie są w pełni wykorzystywane do syntezy białek ustrojowych, potrzeb wzrostowych lub utrzymania wymienionej wcześniej równowagi azotowej. Białka uzupełniające znajdziemy głównie w produktach pochodzenia zwierzęcego, takich jak jaja, mięso, ryby, mleko i produkty mleczne. Z kolei białka niezupełne występują w większości produktów roślinnych, które nie zawierają wszystkich niezbędnych aminokwasów egzogennych, takich jak walina, tryptofan, lizyna i metionina. Mimo to, nie oznacza to, że białka roślinne nie powinny być obecne w codziennej diecie, ponieważ podczas spożywania posiłków zwykle dostarczamy mieszaninę różnych aminokwasów, a podczas trawienia i wchłaniania organizm wykorzystuje zjawisko komplementacji aminokwasów, co zwiększa wartość odżywczą posiłku lub całodobowej racji pokarmowej. Jest to szczególnie istotne podczas planowania diety wegańskiej lub wegetariańskiej.11. Następstwa niedostatecznego lub nadmiernego spożycia białka w diecie
U zdrowych osób niedobór białka jest bardzo rzadki i jest zwykle wynikiem źle zbilansowanej diety. W Polsce, podobnie jak w większości krajów świata, obserwuje się często przeciwną sytuację, tj. zwiększone spożycie tego makroelementu. Niedostateczna podaż białka jest najczęściej widoczna w przypadku zwiększonego zapotrzebowania na białka, które jest spowodowane stresem, infekcją lub utratą białka w wyniku oparzeń, biegunki lub krwotoku. Ważne jest również, że metabolizm białka w ludzkim organizmie jest ściśle powiązany z podażą energii w diecie. Jeśli osoba nie otrzymuje wystarczającej ilości kalorii z diety, szczególnie jeśli niewielka ilość energii pochodzi z dostarczania węglowodanów i tłuszczów, organizm zaczyna intensywnie wykorzystywać białko jako źródło energii, co osłabia gospodarkę białkową i prowadzi do niedożywienia białkowego oraz zaburzenia funkcjonowania organizmu. Długotrwałe głodzenie może prowadzić do niedożywienia, znanego jako marasmus, które objawia się znacznym spadkiem masy ciała, w tym zanikiem tkanki tłuszczowej i mięśniowej, anemią, spadkiem odporności, zaburzeniami funkcji trawienia, wchłaniania, oddychania i krążenia. Tego typu diety mogą również hamować wzrost i rozwój dzieci. Niedożywienie może być spowodowane niewystarczającą ilością pożywienia związaną z złą sytuacją ekonomiczną lub może być wynikiem stanów pooperacyjnych, urazów lub długotrwałego głodzenia z różnych powodów. Drugim powikłaniem związanym z nieodpowiednią podażą białka jest niedożywienie typu kwashiorkor, które występuje, gdy ilość białka nie jest wystarczająca do pokrycia zapotrzebowania na energię. Można je zauważyć poprzez obserwację typowych objawów, takich jak obrzęki, stłuszczenie wątroby, zmiana koloru włosów i skóry, a także spowolniony wzrost i rozwój dzieci. Nadmierne spożycie białka, które przekracza ilość potrzebną do syntezy białek ciała i związków azotowych, prowadzi do zwiększonego katabolizmu, co oznacza reakcję rozpadu, oraz do zwiększonego wykorzystania białka jako materiału energetycznego. Duże, niefizjologiczne ilości białka dostarczane z dietą mogą powodować uszkodzenie nerek, zwiększają ryzyko wystąpienia osteoporozy, kwasicy oraz kamicy nerkowej.