Białka

Białka (inaczej proteiny) są głównym materiałem budulcowym organizmu, stanowią około 20% masy ciała człowieka, w tym głównie układu mięśniowego. Białka pełnią wiele ważnych funkcji, zapewniając prawidłowy stan i funkcjonowanie organizmu. Odpowiednia ilość białek wpływa na prawidłowy wzrost i rozwój człowieka oraz regenerację uszkodzonych tkanek. Białka są to związki wielocząsteczkowe zbudowane z aminokwasów. Wyróżnia się białko roślinne oraz białko zwierzęce. Źródło białka to m.in. mięso, ryby, jaja, rośliny strączkowe, nabiał, ziarna zbóż i orzechy.

Budowa białka

Białka występują we wszystkich żywych organizmach. Białka to wielocząsteczkowe biopolimery zbudowane z reszt aminokwasów połączonych ze sobą wiązkami peptydowymi -CONH-. Istnieje około 20 aminokwasów, a 8 z nich, zwanych niezbędnymi lub egzogennymi (lizyna, leucyna, izoleucyna, metionina, fenyloalanina, treonina, tryptofan, walina) zawartych jest w białku pochodzenia zwierzęcego oraz w nasionach roślin strączkowych (soja, fasola).

 

Synteza białek odbywa się przy udziale specjalnych organelli komórkowych zwanych rybosomami. Głównymi pierwiastkami wchodzącymi w skład białek są: C, O, H, B, S, P oraz niekiedy kationy metali Mn, Zn, Mg, Fe, Cu, Co i inne. Skład ten nie pokrywa się ze składem aminokwasów. Wynika to stąd, że większość białek złożonych ma dołączone do reszt aminokwasowych różne inne cząsteczki.

Właściwości białka

Białko nie posiada charakterystycznej dla siebie temperatury topnienia. Przy ogrzewaniu w roztworze, tym bardziej w stanie stałym, ulegają nieodwracalnej denaturacji – zmianie struktury, która czyni białko nieaktywnym biologicznie. Jest to spowodowane nieodwracalną utratą trzeciorzędowej lub czwartorzędowej budowy białka. Związki organiczne tego typu są rozpuszczalne w wodzie.

Do białek nierozpuszczalnych w wodzie należą tzw. białka fibrylarne, występujące w skórze, ścięgnach. Niektóre z białek są rozpuszczalne w kwasach lub zasadach, jeszcze inne w rozpuszczalnikach organicznych. Na rozpuszczalność białek ma wpływ stężenie soli nieorganicznych w roztworze, przy czym małe stężenie soli wpływa dodatnio na rozpuszczalność białek. Nawet po otrzymaniu próbki suchego białka zawiera ona związane cząsteczki wody.

Podział białek

Istnieje wiele kryteriów podziałów białek. Ze względu na budowę i skład, związki organiczne dzieli się na białka proste i złożone.

Białka proste

Białka proste (proteiny) zbudowane są wyłącznie z aminokwasów. Dzieli się je na następujące grupy:

• Albuminy - białka rozpuszczalne w wodzie i rozcieńczonych roztworach soli. Są szeroko rozpowszechnione w przyrodzie: znajdują się w surowicy krwi, w limfie, mleku, jajach, w nasionach roślin strączkowych i zbóż (żyto, pszenica).
• Globuliny - białka nierozpuszczalne w czystej wodzie, ale rozpuszczają się w rozcieńczonych roztworach soli objętych. Bardzo łatwo ulegają ścięciu. Do białek tych należą: globuliny surowicy krwi, globulina mleka, fibrynogen osocza, miozyn mięśni, tyreoglobulina. Do globulin należą też ciała odpornościowe.
• Gluteliny - białka rozpuszczalne w rozcieńczonych roztworach kwasów i zasad, a nierozpuszczalne w wodzie i roztworach soli. Zawierają znaczne ilości aminokwasu - kwasu glutaminowego i glutaminy oraz proliny. Występują w nasionach roślin dwuliściennych, ale w największych ilościach w ziarnach zbóż.
• Prolaminy - zwane też są gliadynami. Rozpuszczają się w 70-80% alkoholi. Występują wyłącznie w ziarnach zbóż.
• Skleroproteiny - występują tylko w organizmach zwierzęcych, głównie w tkankach podporowych i ochraniających. Należą tu przede wszystkim białka tkanki łącznej (kolagen, elastyna), włosów i części zrogowociałych (keratyna). Nie rozpuszczają się ani w wodzie, ani w rozcieńczonych roztworach kwasów i ługów.
• Histony - zasadowe białka jąder komórkowych, w których występują w połączeniach z kwasami nukleinowymi, tworząc nukleoproteidy. Histony są dobrze rozpuszczalne w wodzie i w rozcieńczonych roztworach kwasów.
• Protaminy - białka silnie zasadowe. Występują w plemnikach ryb, gdzie tworzą połączenia z kwasami nukleinowymi.

Białka złożone

Białka złożone dzieli się na następujące grupy:

• Chromoproteiny - związki organiczne złożone z białek prostych i grupy prostetycznej – barwnika. Należą tu hemoproteidy zawierające układ hemowy oraz flawoproteidy.
• Fosfoproteidy - związki organiczne, które zawierają około 1% fosforu w postaci reszt kwasu fosforowego. Do tych białek należą: kazeina mleka, witelina żółtka jaj, ichtulina ikry ryb.
• Nukleoproteidy - składają się z białek zasadowych i kwasów nukleinowych. Rybonukleoproteidy są zlokalizowane przede wszystkim w cytoplazmie: w rybosomach, mikrosomach i mitochondriach, w niewielkich ilościach także w jądrach komórkowych.
• Lipoproteidy - związki organiczne, składające się z połączenia białek z tłuszczami prostymi lub złożonymi, sterydami. Lipoproteidy są nośnikami cholesterolu (LDL, HDL, VLDL).
• Glikoproteidy - grupę prostetyczną tych białek stanowią cukry, należą tu m.in. mukopolisacharydy (ślina). Glikoproteidy występują też w substancji ocznej i w płynie torebek stawowych.
• Metaloproteidy - zawierają jako grupę prostetyczną atomy metalu (miedź, cynk, żelazo, wapń, magnez). Atomy metalu stanowią grupę czynną wielu enzymów.

Zapotrzebowanie na białko i źródła białka

Białka są niezbędnym materiałem do budowy nowych i odbudowy zużytych tkanek. Zajmują pierwsze miejsce wśród stałych składników ciała. Białka powinny dostarczać 15-20% wartości energetycznej dziennej racji pokarmowej dorosłego człowieka. Powinno to być białko pełnowartościowe zawierające 8 niezbędnych aminokwasów.

Głównym źródłem białka jest pożywienie. Ilość białka w diecie zależy od zwyczajów żywieniowych. 40-60% tego składnika powinny dostarczać produkty zwierzęce: mięso, wędliny, drób, ryby, mleko, sery, jaja, a resztę białka roślinne: z produktów zbożowych, ziemniaków, warzyw, owoców.

Niedobór białka w diecie

Ze względu na znaczenie białka dla funkcjonowania ustroju człowieka prawidłowe spożycie tego składnika ma istotne znaczenie dla zdrowia. Niedostateczny dowóz białek pokarmowych wywołuje niedożywienie białkowe.

Wyróżnia się 3 rodzaje niedożywienia białkowego:

• typu marasmus, związane jest z niedoborami białkowo-kalorycznymi. Jest  skutkiem długotrwałego głodzenia, urazów i stanów zapalnych. Objawia się zmniejszeniem masy ciała, siły mięśniowej, niedokrwistością, spadkiem odporności, upośledzeniem funkcji układu oddechowego, krążenia oraz pokarmowego.
• typu kwashiorkor, jest wynikiem pogłębienia się niedoborów białkowych, znacznego nasilenia katabolizmu białek, stresów, urazów czy wystąpienia infekcji. Głównym symptomem jest obniżenie stężenia w surowicy krwi albumin.
• typu mieszanego, występuje w stanach dużego hiperkatabolizmu przy niedostatecznym dowozie białka. Spotykana jest u osób przewlekle chorych jako dalszy etap niedożywienia typu marasmus.

Wpływ białka na odchudzanie

Wiele osób zadaje sobie pytanie – czy białko odchudza? Aby schudnąć, jedząc białko, należy dostarczać wysokich dobowych dawek tej substancji lub żywić się wyłącznie produktami wysokobiałkowymi, będącymi jedynym źródłem pokarmu.

Białko w odchudzaniu jest zatem koniecznym elementem. Wynika to z relatywnie niskiej kaloryczności oraz słabej dostępności energetycznej białek.

Zalecane jest, aby jednorazowa porcja białek nie przekraczała 40 g. Zawartość białka roślinnego w pożywieniu może poprawić ogólny układ składników pokarmowych w diecie - mniejszy dowóz tłuszczów nasyconych, wyeliminowanie cholesterolu, wzrost podaży witamin, soli mineralnych i błonnika. Dużą wagę należy przykładać do utrzymania prawidłowych proporcji między białkami pochodzenia zwierzęcego i roślinnego w diecie.