Пре свега, да разјаснимо: протеини су апсолутни протагонисти живота . Они су свуда у телу и учествују у безбројним задацима, од изградње структура до покретања хемијских реакција. После воде, они су најзаступљенији молекули у нашем телу и, искрено, без њих се не бисмо могли ни кретати нити бранити од инфекције.
Једноставно речено, протеин је ланац – понекад веома дуг – аминокиселина. Постоји 20 различитих аминокиселина које ваше тело комбинује попут слова да би написало речи и реченице; тачан редослед ових „слова“ одређује тродимензионални облик сваког протеина и, самим тим, његову специфичну функцију. Иако се понекад помињу суплементи, здравој особи која се храни разноврсном храном они обично нису потребни , јер њихова редовна исхрана може да обезбеди оно што је потребно.
Шта су протеини?
Технички гледано, протеини су сложени макромолекули састављени првенствено од угљеника, водоника, кисеоника и азота ; многи такође садрже сумпор и, у мањој мери, фосфор. Могу бити састављени од стотина или хиљада повезаних аминокиселина. Њихово присуство је свеприсутно: процењује се да представљају огроман део тежине ткива и налазе се у свакој ћелији тела, учествујући у практично свим биолошким процесима.
Током варења, ови макромолекули се разлажу на своје основне компоненте. У желуцу и цревима, протеини се разлажу на 20 аминокиселина које их чине. Од њих, 9 су „есенцијалне“ јер их људско тело не може само да произведе и мора их добити из хране: хистидин, изолеуцин, леуцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан и валин. Остале су „неесенцијалне“ јер их тело може синтетизовати.
Специфични аминокиселински низ сваког протеина зависи од генетских информација сваке особе; то јест, ДНК диктира редослед и, самим тим, облик и функцију коју ће протеин обављати. Овај молекуларни „дизајн“ објашњава зашто постоји тако огромна разноликост протеина и њихових функција.
Важна напомена како бисте избегли забуну приликом истраживања: понекад, док претражујете интернет, можете наићи на рекламе или садржај који потпуно није повезан са темом (на пример, рекламе за коцкарнице или „огледала“ казина ). Овај садржај нема никакве везе са исхраном или биологијом протеина и треба га игнорисати.
Функције протеина
Протеини играју виталну улогу у свим аспектима тела: расту, одржавању и регулацији . Захваљујући садржају азота – елемента који не садрже угљени хидрати или масти – они су неопходни за изградњу и обнављање ткива. Такође подржавају процесе као што су производња дигестивних сокова, синтеза хемоглобина, витамина, хормона и ензима, транспорт гасова у крви (кисеоник и угљен-диоксид) и пуферовање pH вредности плазме и онкотског притиска.
Неке кључне функције, са репрезентативним примерима, груписане су на следећи начин: одбрана, катализа, сигнализација, структура и транспорт . Антитела се везују за стране елементе да би нас заштитила; ензими убрзавају хиљаде хемијских реакција; протеини гласници координирају процесе између ткива; структурни протеини подржавају ћелије и ткива и омогућавају кретање; други су посвећени транспорту или складиштењу супстанци.
| фунцион | опис | пример |
|---|---|---|
| Одбрана (антитело) | Они препознају и уједињују страним агенсима као што су вируси или бактерије. | Имуноглобулин Г (IgG) |
| Ензим | Понашају се као биолошки катализатори захтевају кофакторе као што је магнезијум; они такође читају ДНК да би створили нове молекуле. | Фенилаланин хидроксилаза |
| Месинџер | Они преносе сигнале до координира процесе између ћелија, ткива и органа. | Хормон раста |
| Структурни | Они доприносе подршка и облик до ћелија; у великим размерама, олакшавају кретање. | Актин (и колаген као подршка) |
| Транспорт/складиштење | Придружују се и крећу се атоми или молекули кроз тело или унутар ћелија. | Ферритин |
Ове задатке допуњују други добро познати: антитела као одбрана од патогена, колаген који пружа отпорност потпорним ткивима и мишићни протеини миозин и актин који омогућавају контракцију и кретање.
Кључна својства протеина
Да би протеин испунио своју функцију, потребна су му два основна атрибута: стабилност и растворљивост . Мора остати стабилан у свом окружењу да би имао довољно време полураспада, а његова растворљивост зависи од услова као што су температура и pH, који се морају одржавати у одговарајућим опсезима.
Поред тога, они показују и друга релевантна секундарна својства: специфичност (свака протеинска структура одговара одређеној функцији), капацитет пуферовања pH вредности (у зависности од тога да ли предају или примају протоне, помажу у одржавању киселинско-базне равнотеже) и електролитичко понашање , што им омогућава да се крећу у електричним пољима између позитивних и негативних полова.
Класификација протеина
Постоји много начина да се класификују, али два критеријума су посебно корисна: њихов облик и њихов састав . По облику говоримо о влакнастим протеинима (издужени и нерастворљиви, као што су кератин, колаген или фибрин), глобуларним протеинима (компактни и генерално растворљиви, као што су већина ензима, антитела и одређени хормони) и мешовитим протеинима, са влакнастим и глобуларним деловима.
На основу састава, можемо разликовати једноставне протеине и коњуговане протеине (хетеропротеине). Једноставни протеини укључују склеропротеине и сферопротеине; коњуговани протеини укључују додатну непротеинску компоненту, што проширује њихов функционални опсег.
Аминокиселине: „градивни блокови“ протеина
Аминокиселине се деле на есенцијалне (морају се уносити исхраном) и неесенцијалне (тело може само да их произведе). Постоје и неке условно есенцијалне аминокиселине , које су неопходне током одређених фаза или ситуација, као што је неонатални период. Типичан протеин може да садржи преко 300 аминокиселина, а његов редослед га чини јединственим.
| Ессентиалс | Небитно |
|---|---|
| Хистидин, изолеуцин, леуцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан, валин | Аланин, аспарагин, аспартат, глутамат, серин, пролин*, глицин*, аргинин*, цистеин*, глутамин*, тирозин*, таурин* |
У овој класификацији, звездица означава да неке аминокиселине могу бити условно есенцијалне у одређеним сценаријима (на пример, код новорођенчади). Сродни концепт је биолошка вредност : ако протеин обезбеђује све есенцијалне аминокиселине у адекватним количинама, сматра се да има високу биолошку вредност. Ако је једна или више аминокиселина испод потребног нивоа, такозвана „лимитирајућа аминокиселина“ смањује њен квалитет.
Из тог разлога, комбиновање биљне хране током дана (на пример, житарица и махунарки) помаже у допуњавању аминокиселина и побољшању укупног нутритивног профила. У ствари, многи традиционални рецепти - пасуљ са пиринчем, леблебије са хлебом, сочиво са кромпиром - већ пружају укусно решење.
Квалитет и сварљивост: шта је DIAAS и зашто је важан
Квалитет протеина може се мерити на неколико начина. Препоручена метода данас је DIAAS (Digestible Essential Amino Acid Score), која процењује колико се есенцијалних аминокиселина у храни заправо користи након варења. Вредност изнад 100 указује на веома висок квалитет и сварљивост.
| Храна | ДАНИ | квалитет |
|---|---|---|
| Пшеница | 40 | Одбијам |
| Бадем | 40 | Одбијам |
| Пиринач | 59 | Одбијам |
| Грашак | 64 | Одбијам |
| Гарбанзо | 83 | медиј |
| Пилећа прса | 108 | Висок |
| Егг | 113 | Висок |
| Цело млеко | 114 | Висок |
Генерално, животињски протеини имају већи садржај ДИААС ( сварљивих аминокиселина) од многих биљних протеина. Упркос томе, мит је да биљни протеини „немају“ одређене есенцијалне аминокиселине: они их садрже, мада понекад у мањим количинама. Стога, комбиновање комплементарних извора (класичан пример: пиринач и махунарке) решава ово потенцијално ограничење. Пошто већина људи конзумира протеине из различитих извора, квалитет и сварљивост обично нису прави проблем ако је укупан унос адекватан.
Исхрана: Колико протеина нам је потребно?
Европска агенција за безбедност хране (EFSA) препоручује да здраве одрасле особе конзумирају најмање 0,83 г протеина по кг телесне тежине дневно. Одрасла особа од 70 кг, на пример, требало би да конзумира око 58 г дневно. То је отприлике еквивалентно протеину који се налази у око 200 г пилећих прса или око 240 г мешаних орашастих плодова.
Током периода раста или повећане потражње – детињства, адолесценције, трудноће и дојења – релативна потреба за угљеним хидратима се повећава. Као општа смерница, у детињству и адолесценцији, препоручени унос се смањује са приближно 1,14 на 0,83 г/кг са годинама; током трудноће , приближно 1 г/дан се додаје у првом тромесечју, 9 г/дан у другом и 28 г/дан у трећем; а током дојења , додаје се 19 г/дан (0-6 месеци) и након тога 13 г/дан. За старије одрасле особе, основна препорука остаје на 0,83 г/кг, иако неки стручњаци предлажу разматрање индивидуалних прилагођавања.
Добра вест је да у Европи већина људи конзумира довољно протеина и да је недостатак редак, тако да EFSA није предложила широко распрострањено повећање. С друге стране, европски прописи сматрају храну „извором протеина“ када најмање 12% њене енергетске вредности потиче из протеина, а „богатом протеинима“ када је тај проценат 20% или више.
Извори протеина: животињски и биљни
Протеини се налазе у храни и животињског и биљног порекла. Међу животињским изворима, посебно се истичу месо и живина , риба и морски плодови , јаја и млечни производи (млеко, јогурт, сир). Поређења ради, бифтек може да садржи веома висок ниво протеина (на пример, око 60 г по порцији у великим комадима), у зависности од величине и комада.
Што се тиче биљака, махунарке (соја, леблебије, сочиво, грашак итд.), ораси (бадеми, лешници, индијски орах итд.), семенке (сунцокретово, чиа, конопља итд.) и интегралне житарице (пшеница, овас, пиринач) обезбеђују значајне количине. Киноа , иако технички псеудожитарица, такође доприноси значајном профилу аминокиселина.
Занимљив је случај глутена , протеина који се налази у пшеници и другим житарицама. Он је одговоран за еластичност теста и сунђерастост хлеба. За велику већину људи не представља проблем; међутим, код целијакије , глутен изазива имуни одговор који оштећује црева. Није само ствар у „лошем варењу“: постоји патолошка имунолошка реакција на фрагменте овог протеина, због чега људи са целијакијом морају потпуно да га избегавају.
Они који се придржавају вегетаријанске или веганске исхране могу лако задовољити своје нутритивне потребе пажљивим планирањем. У строгим вегетаријанским дијетама – онима које искључују јаја и млечне производе – посебна пажња мора се посветити комбиновању биљних извора како би се осигурао унос свих есенцијалних аминокиселина, посебно за децу, адолесценте и труднице.
На тржишту постоје производи биљног порекла који комбинују протеине како би обезбедили свих девет есенцијалних аминокиселина; на пример, комбинације соје и пшенице. Неки брендови у професионалном сектору, као што је Garden Gourmet, формулишу опције које се представљају као „извори протеина“ или „богато протеинима“ у складу са европским прописима.
Потенцијалне користи и ограничења: тежина, мишићи и перформансе
Протеини производе већи осећај ситости него масти или угљени хидрати, што може помоћи у контроли уноса енергије. Краткорочно, показало се да дијете са релативно високим садржајем протеина (приближно 1,2–1,6 г/кг/дан) подстичу смањење калорија и губитак тежине. Међутим, докази за дугорочно одржавање су мање поуздани, делимично због придржавања: ако се дијета не придржава, ефекат се смањује.
У старењу, губитак мишићне масе и функције (саркопенија) представља стварну бригу. Недовољан унос протеина повезан је са већим ризиком, а повећање протеина и физичке активности помаже у очувању мишића и снаге, смањујући крхкост, падове и скелетне компликације.
За оне који тренирају, протеини су кључни за опоравак и поправку мишића . Оптимална количина зависи од врсте, интензитета и трајања тренинга, али распон од 1,4 до 2,0 г/кг/дан обично задовољава потребе већине људи. Ово би требало да буде део уравнотежене исхране са довољно угљених хидрата, здравих масти, витамина и минерала; више није увек боље.
Шта ако претерате? За здраве особе, EFSA сматра да је до двоструке референтне вредности (око 1,7 г/кг/дан) у безбедним границама под нормалним условима. Особе са бубрежним обољењима треба да се консултују са својим специјалистом пре него што повећају унос. И, наравно, ако једете превише протеина, можете добити и масноћу : енергетски баланс је кључан.
Јавно здравље и одрживост
Нису сви извори протеина исти утицај на здравље и планету. Прекомерна конзумација црвеног и прерађеног меса повезана је са повећаним ризиком од одређених врста рака. Светски фонд за истраживање рака предлаже да се ограничите на највише три порције црвеног меса недељно (укупно око 350–500 г куваног меса) и да минимизирате прерађено месо.
Са еколошке перспективе, животињски протеини попут говедине, млечних производа и јагњетине имају већи угљенични отисак и потрошњу ресурса него многи биљни извори попут соје, леблебија и сочива . Није неопходно елиминисати животињске производе, али има смисла преусмерити нашу исхрану ка опцијама биљног порекла и смањити бацање хране као додатну меру одрживости.
Гени и синтеза: Како тело „зна“ који протеин да производи?
Наш геном садржи око 20.000 гена који кодирају протеине . Сваког дана се у вашим ћелијама синтетишу хиљаде и хиљаде различитих протеина. Процес је континуиран: тело разграђује старе протеине и рециклира аминокиселине, док истовремено производи нове протеине како би задовољило потребе тела у било ком тренутку.
Овај „протеински циклус“ ослања се на храну као своју основу. Након јела, протеини се разлажу на аминокиселине, апсорбују и тело их користи за изградњу нових протеина (ензима, хормона, антитела, структурних протеина попут колагена и мишићних протеина попут миозина и актина). Када су дневни унос и енергија адекватни, систем остаје стабилан.
Белешке и ресурси
Приликом консултација са институционалним изворима, на веб-сајтовима владе САД може се појавити административно обавештење у којем се наводи да се, због недостатка федералног финансирања, сајт не ажурира и да се на упите не одговара, док Клинички центар NIH остаје отворен (видети cc.nih.gov) и информације о наставку активности су централизоване на opm.gov.
Ако желите дубље да се бавите биохемијом протеина, постоје јавно доступни академски материјали; на пример, документ са Универзитета у Валенсији доступан у овом PDF-у . И, иако неки општи водичи могу бити застарели (на пример, ажурирања из 2019. године ), основни концепти објашњени овде остају валидни и корисни за разумевање шта су протеини и како функционишу.
Протеини су неопходни за живот ; њихов квалитет зависи од њиховог аминокиселинског профила и сварљивости, а наше потребе варирају у зависности од животне фазе и нивоа активности. Разноврсна исхрана, која интелигентно комбинује животињске и биљне изворе и поштује препоруке јавног здравља и одрживости, лако задовољава потребе већине људи.
