Białka – proteiny – to najważniejsze składniki budulcowe organizmów żywych, zarówno roślinnych jak i zwierzęcych. Nazwa proteiny pochodzi od greckiego słowa protos, co oznacza pierwszy, najważniejszy. Dowiedz się, czym są białka oraz jaka jest ich budowa, właściwości i rola w organizmie.
Spis treści:
- Co to jest białko? Rodzaje białek
- Z czego składają się białka – podział ze względu na budowę
- Jaka jest rola białek w organizmie?
- Trawienie i przyswajanie białek
- Źródła białka w diecie
- Zapotrzebowanie organizmu człowieka na białko
- Podsumowanie
Co to jest białko? Rodzaje białek
Białko stanowi aż 20% masy ciała człowieka, zajmując drugie miejsce po wodzie. Białko to substancja o złożonej budowie i dużej masie cząsteczkowej. Jego podstawową cegiełką są aminokwasy.
Pod względem chemicznym w skład cząsteczki białka wchodzi węgiel, tlen, azot, wodór i siarka. Niektóre białka mogą zawierać również fosfor, żelazo, cynk, mangan, miedź.
Wyróżniamy wiele rodzajów białek. Można je podzielić na kilka grup ze względu na:
- budowę chemiczną,
- kształt cząsteczki,
- funkcje biologiczne.
Z czego składają się białka – podział ze względu na budowę
Ze względu na budowę chemiczną białka dzieli się na proste i złożone. Białka proste składają się tylko z aminokwasów. Białka złożone oprócz tych podstawowych cegiełek zawierają związki niebiałkowe, np. lipidy, węglowodany, barwniki (hem), kwasy nukleinowe, metale, resztę kwasu fosforowego.
Białka proste to najczęściej białka globularne (stosunek długości do szerokości jest mniejszy niż 10), o pofałdowanej i ściśle zwiniętej strukturze, oraz białka włókienkowe, czyli fibrylarne.
Białka proste to:
- albuminy –szeroko rozpowszechnione w przyrodzie białka globularne, wchodzą w skład tkanek i płynów ustrojowych organizmu człowieka. Występują we krwi, gdzie stanowią główny ilościowo składnik białek osocza i odpowiadają za utrzymanie ciśnienia onkotycznego, są także nośnikami innych związków: hormonów, witamin, niektórych leków. Poza tym występują w mięśniach, a ponadto w mleku (laktoalbumina), jajach (owoalbumina), grochu, zbożach;
- globuliny – są ważnym składnikiem cytoplazmy wszystkich komórek, mają kształt globularny. Występują we krwi – firbynogen, w mleku – laktoglobulina, w mięśniach – miozyna, roślinach strączkowych – fazeolina, jako gamma-globuliny tworzą przeciwciała;
- prolaminy i gluteliny – białka występujące w ziarnach zbóż, prolaminy tworzą frakcję gliadyny, a razem z gluteliną tworzą gluten, należą do białek globularnych;
- histony – białka typowe dla białek jądra komórkowego, zawierające w swoim składzie aminokwasy zasadowe, takie jak histydyna, arginina, lizyna;
- protaminy – białka globularne należące do polipeptydów, występują w plemnikach ryb;
- skleroproteiny – białka proste o strukturze włókienkowej, są odporne na działanie enzymów trawiennych, występują w organizmach zwierzęcych. Należy do nich kolagen – główne białko budulcowe organizmu człowieka, oraz keratyna – białko naskórka, włosów i paznokci.
Białka złożone to:
- fosfoproteiny – zawierające oprócz aminokwasów kwas fosforowy, należy do nich białko mleka – kazeina, oraz białko żółtka jaja – witelina;
- nukleoproteiny – zawierają kwasy nukleinowe, należą do nich deoksyrybonukleoproteiny znajdujące się w chromosomach i rybonukleoproteiny znajdujące się w cytoplazmie komórki;
- chromoproteiny – białka zawierające barwniki, do których należą np. hemoglobina, zawierająca hem;
- metaloproteiny – zawierają atomy metali, do tej grupy należą takie białka jak: transferryna – białko transportujące żelazo, ceruloplazmina – zawierająca miedź, anhydraza węglanowa – zawierająca cynk;
- glikoproteiny – białka zawierające część białkową i węglowodanową, są składnikiem błony komórkowej, występują np. w chrząstkach, ścięgnach, oraz mucynie – białku śliny, nadającym jej lepkość oraz wchodzącym w skład warstwy ochronnej jamy ustnej;
- lipoproteiny – białka zawierające część białkową i lipidową, są składnikami struktury błon biologicznych, transportują związki w wodzie nierozpuszczalne, jak np. witaminy A,D,E,K.
Jaka jest rola białek w organizmie?
Białka pełnią bardzo wiele funkcji w organizmie człowieka. Odpowiadają za wzrost, rozwój i odnowę tkanek.
Ze względu na pełnione role dzieli się je na:
- białka strukturalne – służą do budowy oraz odbudowy tkanek, np. złuszczonego naskórka, wypadających włosów, tworzenia blizn. Do tych białek należą kolagen, elastyna, keratyna, glikoproteiny
- enzymy
- hormony
- białka transportowe – są nośnikami witamin, składników mineralnych – np. transferryna przenosi żelazo, kwasów tłuszczowych, lipidów, czy tlenu – przenoszonego przez hemoglobinę
- biorąca udział w skurczu mięśni – miozyna, aktyna
- białka pełniące funkcje ochronne – immunoglobuliny (przeciwciała), interferon, fibrynogen
- białka błon komórkowych.
Białka działają także jako substancje buforowe, utrzymując właściwy odczyn płynów ustrojowych, treści przewodu pokarmowego, ciśnienie krwi.
Trawienie i przyswajanie białek
Białka to duże cząsteczki, dlatego nie są w całości wchłanianie przez przewód pokarmowy. Hydroliza, czyli rozpad białka, zachodzi pod wpływem enzymów przewodu pokarmowego. Do enzymów proteolitycznych – trawiących białka – zaliczamy substancje wytwarzane w żołądku, w dwunastnicy oraz w jelicie cienkim.
Enzymy działające na poszczególnych etapach trawienia to:
- żołądek – pepsyna;
- trzustka – trypsyna, chymotrypsyna, elastaza trzustkowa, karboksypeptydazy;
- jelito cienkie – aminopeptydazy, dwupeptydazy.
>> Sprawdź też: Budowa, funkcje i najczęstsze choroby układu pokarmowego człowieka
Trawienie białek rozpoczyna się w żołądku, a kończy w jelicie cienkim
Powstające w wyniku procesu trawienia aminokwasy wchłaniają się z komórek jelita cienkiego, przedostają się do krwi, a stamtąd z żyłą wrotną do wątroby. Następnie roznoszone są – również przez krew – do wszystkich tkanek ciała.
Niestrawione białka wydalane są z kałem.
Źródła białka w diecie
Dla człowieka pożywienie jest źródłem białka – pochodzi ono z produktów zwierzęcych i roślinnych.
Organizm ludzki najlepiej wykorzystuje białka, które zawierają wszystkie niezbędne – czyli nieprodukowane przez ludzki organizm – aminokwasy. Zawartość tych aminokwasów oraz ich wzajemne proporcje decydują o wartości odżywczej białka.
Organizm człowieka najlepiej wykorzystuje albuminę białka kurzego, dlatego została ona uznana za białko wzorcowe. Najlepiej przyswajalnym białkiem u niemowląt jest natomiast laktoalbumina z mleka matki.
Do określenia wartości odżywczej białka stosowane jest pojęcie aminokwasu ograniczającego, czyli tego aminokwasu egzogennego, który w danym produkcie występuje w ilości najmniejszej, jeśli porównamy je z białkiem wzorcowym. Taki aminokwas ogranicza wykorzystywanie przez organizm pozostałych obecnych w składzie elementów białka.
>> Więcej o aminokwasach przeczytasz w artykule: Aminokwasy – czym są?
Białka zwierzęce zawierają wszystkie niezbędne aminokwasy egzogenne, dlatego uważa się je za lepsze źródło białka niż produkty roślinne. Produkty zbożowe są np. ubogie w lizynę. Kukurydza zawiera mało tryptofanu, suche nasiona roślin strączkowych ubogie są w aminokwasy siarkowe i tryptofan, a ziemniaki zawierają mało metioniny.
Należy podkreślić, iż możliwe jest skomponowanie pełnowartościowej – pod kątem zawartości białka – diety roślinnej. Jeśli jednak nie mamy doświadczenia w łączeniu produktów, warto – zwłaszcza na początku swojej przygody z dietą roślinną – zasięgnąć porady dietetyka.
Zapotrzebowanie organizmu człowieka na białko
Zapotrzebowanie na białko uzależnione jest od kilku czynników, do których należą:
- stan gospodarki energetycznej – energia z białka powinna stanowić 10-15% dobowego zapotrzebowania energetycznego organizmu. Jeśli organizm ma niewystarczające ilości energii z węglowodanów i tłuszczów, białko zaczyna być wykorzystywane na cele energetyczne;
- wiek;
- stan zdrowia;
- masa ciała;
- aktywność fizyczna – osoby o dużej aktywności fizycznej mają większe zapotrzebowanie na białko;
- stan fizjologiczny – większe zapotrzebowanie na białko mają kobiety w ciąży i podczas laktacji.
Zalecane spożycie białka dla dorosłego człowieka o prawidłowej masie ciała wynosi spożywać 0,9 g na 1 kg masy ciała.
Niedobór białka w organizmie. Markery niedoborów białka
W Polsce nie obserwuje się niedoborów białka w diecie, dlatego zmniejszony poziom tego składnika pokarmowego może występować w określonych sytuacjach, np.:
- zwiększone zapotrzebowanie w sytuacji stresu;
- zwiększone zapotrzebowanie w czasie infekcji;
- zwiększona utrata białka spowodowana np. biegunką, oparzeniami, zaburzeniami wchłaniania;
- starszy wiek;
- nieprawidłowa dieta.
Niedobory białka mogą rozwinąć się w następstwie długotrwałego głodzenia – powstaje wówczas niedożywienie typu marasmus. Jeśli natomiast mamy do czynienia z niedoborem białka w stosunku do zapotrzebowania energetycznego rozwija się kwashiorkor – jego charakterystyczną cechą są obrzęki.
Markery niedoboru białka w organizmie to:
- albumina,
- transferryna,
- prealbumina.
>> Więcej przeczytasz o tym w artykule: Niedożywienie – objawy i skutki
Nadmiar białka w organizmie
Nadmiar białka w organizmie może powodować hiperkalcurię – zwiększone wydalanie wapnia z moczem, co sprzyja osteoporozie. Innym objawem może być kwasica oraz zwiększone ryzyko powstawania kamieni nerkowych, których głównym składnikiem jest szczawian wapnia.
Podsumowanie
Wiele lat temu Agnieszka Osiecka napisała, a Skaldowie zaśpiewali, że „życie jest formą istnienia białka” i jest w tym wiele prawdy. Szczegółowy opis tego, jak ważne jest białko dla naszego organizmu przekracza ramy tego artykułu.
W naszej diecie powinno być obecne białko dostarczające wszystkich niezbędnych aminokwasów w optymalnych ilościach. Jest to kluczowe zwłaszcza dla osób, które pozostają na diecie roślinnej przez wiele lat, ale również dla osób, które spożywają żywność przetworzoną.
PIŚMIENNICTWO
- Jarosz M., Rychlik E., Stoś K., Charzewska J. (red.), Normy żywienia dla populacji Polski i ich zastosowanie. Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego – Państwowy Zakład Higieny, 2020
- Ciborowska H., Rudnicka A., Dietetyka. Żywienie zdrowego i chorego człowieka. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2015.
