Bílkoviny Nikola Trenzová ŽIVINY - NUTRIENTY ● MAKRONUTRIENTY – BÍLKOVINY = PROTEINY – sacharidy – tuky = lipidy ● mikronutrienty – vitaminy ● rozpustné ve vodě ● rozpustné v tucích – minerální látky ŽIVINY = NUTRIENTY ● podíl na celkovém energetickém příjmu – BÍLKOVINY 10 – 15%, 17 KJ/g (4 kcal/g) – sacharidy 55 – 60 % 17 KJ/g (4 kcal/g) – tuky 30 % 37 KJ/g (9 kcal/g) ● hmotnostní poměr: B:T:S = 1:1:4 BÍLKOVINY ● biomolekuly ● nezbytné ● jsou řetězcem aminokyselin (AK) – spojeny peptidickými vazbami ● zdroj AK pro syntézu vlastních bílkovin BÍLKOVINY ● zdroj dusíku (N) (16 %) – 16 g dusíku ve 100 g bílkoviny (přepočítávací koeficient je 6,25) – 1 g N odpovídá 20 – 25 g svalové hmoty ● zdroj síry – methionin, cystein ● zdroj energie ● syntéza dalších dusíkatých látek – nukleové kyseliny – nukleotidy – pyrrolové barviva – kreatin AMINOKYSELINY ● esenciální – VALIN, LEUCIN, ISOLEUCIN – FENYLALANIN – THREONIN, METHIONIN – TRYPTOFAN – LYSIN – HISTIDIN ?! ● semiesenciální – ARGININ – TYROSIN (fenylketonurie) ● neesenciální – GLYCIN, ALANIN, CYSTEIN, SERIN, PROLIN, KYSELINA ASPARAGOVÁ, KYSELINA GLUTAMOVÁ,ASPARAGIN, GLUTAMIN ● 20 základních AK rozvětvené AK ● valin, leucin, isoleusin ● BCAA (branched chain amino acids), ● esenciální ● játra je nevyužívají: nedostatek aminotransferáz ● centrální nervový systém, svaly – příznivé ovlivnění katabolických stavů aromatické AK ● fenylalanin, tryptofan, tyrosin ● aromatický kruh ● tryptofan prekurzor hormonů: serotonin, melatonin ● tyrosin: adrenalin, nonadrenalin, hormony štítné žlázy sirné AK ● cystein, skupina -SH sulfhydrylová ● methionin – donor methylu pro methylační reakce – syntéza různých látek ● cystein + cystein = cystin (disulfid) ● cysteinové zbytky, v B disulfidové můstky ● glutathion (GSH) – antioxidant (omezení aktivity kyslíkových radikálů) – kyselina glutamová, cystein a glycin další AK ● histidin – vznik histaminu (alergie – přirozený mediátor zánětu) ● arginin – zdroj NO (oxid dusnatý) – vasodilatátor ● glutamin – potřeba výrazně vzrůstá při stresových a katabolických stavech ● prolin – v kolagenu – hlavní protein pojiva POTŘEBA BÍLKOVIN ● DACH – referenční hodnoty pro příjem živin – 0,8 g/kg/den (9 – 11 %) – příjem 15 % z celkového energetického příjmu ● příjem nad 2 g/kg/den – nadměrný přívod ● vyšší příjem v těhotenství, v dětství, v nemoci ZDROJE ● ŽIVOČIŠNÉ – vejce, mléčné výrobky, maso, ryby ● ROSTLINNÉ – luštěniny, obiloviny ● POMĚR 1:1 KVALITA B – BIOL. HODNOTA ● složení proteinu – esenciální aminokyseliny ● dostupnost peptidových vazeb pro enzym → proces trávení Z výživového hlediska dělíme bílkoviny na: ● PLNOHODNOTNÉ – mléčné a vaječné bílkoviny ● TÉMĚŘ PLNOHODNOTNÉ – svalové bílkoviny ● NEPLNOHODNOTNÉ – rostlinné bílkoviny KVALITA B – BIOL. HODNOTA ● K hodnocení se používá dvou kritérií – Aminokyselinové skóre (AAS – Amino Acid Score) → LIMITUJÍCÍ AK: esenciální AK s nejnižší hodnotou AAS – lysin – obiloviny, methionin – luštěniny (kombinace – chléb s čočkou) – Index esenciálních aminokyselin (EAAI – Essential Amino Acid Index) → zahrnuje příspěvek všech esenciálních AK k výživové hodnotě proteinu ● Index utilizace proteinů - % N zadrženého v těle k poměru N přijatého potravou ● PESTRÁ STRAVA – zajištění všech esenciálních AK obsah B ve stravě – obsah v % průměrně ● živočišné – hovězí 20,8 % – drůbež 21,1 % – vejce 13 % – ryby 18,7 % – sýry tvrdé 24,8 % – tvarohy 19,4 % ● rostlinné – pšeničná m. 10 % – bílé pečivo 8,5 % – luštěniny, olejniny, ořechy 24,2 % – brambory 2 % TRÁVENÍ A VSTŘEBÁVÁNÍ ● organismus není schopen využít proteiny v jejich původní formě → AK ● proteolýza (enzym: proteasa) – žaludeční šťáva – pankreatické šťávy – tenké střevo ● vstřebávání v tenkém střevě TRÁVENÍ A VSTŘEBÁVÁNÍ ● játra – pool AK – 70 g, vydrží asi 1 den VYLUČOVÁNÍ ● amoniak → močovina → vylučování ledvinami DUSÍKOVÁ BILANCE ● neboli dusíková rovnováha ● rozdíl příjmu N ve formě AK a jeho výdeje ve formě N – látek vylučovaných močí ● u zdravého člověka se suma přijatého N rovná množství N vydaného ● moč, stolice, pot, nehty, vlasy, kůže celkový katabolismus N ● katabolický N (g) = Uu x V x 0,028 x 1,2+ Z ● Uu - koncentrace urey v moči v mmol/l ● V - diuréza za 24 hod/l ● 0,028 - faktor přepočtu mmol urey na gram urey ● 1,2 - faktor korigující hodnotu celkového dusíku, za předpokladu, že urea tvoří 80% celkového dusíku ● Z - ztráty dusíku v gramech/24 hod extrarenální cestou VÝPOČET DUSÍKOVÉ BILANCE ● N bil(g/24h) = N in - U + 4+( Usk - Usz x TH x F) ● Nin - přísun dusíku v g/24 hod ● U- dusík močoviny v moči (g/24hod) ● Usz - dusík močoviny v plasmě v g/l na začátku ● Usk - dusík močoviny v plasmě v g/l na konci ● TH - tělesná hmotnost v kg ● F - faktor tělesné vody (muž 0,60, žena 0,55) POZITIVNÍ DB ● příjem N je větší než výdej ● růst ● těhotenství ● sportovci ● rekonvalescence NEGATIVNÍ DB ● převaha ztráty N ● množství bílkovin, které jsou katabolizovány je větší než jejich syntéza ● úrazy, operace, POPÁLENINY, hladovění, malnutrice - nedostatečný přívod E VÝPOČTY ● Vypočtete jaké množství dusíku v gramech je přítomno v 80 g plnohodnotných bílkovin. ● Jaký úbytek svalové tkáně odpovídá zjištěné dusíkové bilanci −10 g/den? VÝPOČTY Vypočtete jaké množství dusíku v gramech je přítomno v 80 g plnohodnotných bílkovin. 0,8 * 16 = 12,8 g Jaký úbytek svalové tkáně odpovídá zjištěné dusíkové bilanci −10 g/den? 10 * 6,25 = 62,5 → 200 – 300 g svalové hmoty za den NEDOSTATEK BÍLKOVIN ● malnutrice – marasmus – nedostatečný příjem energie – kwashiorkor – vyvolaný především nedostatkem bílkovin – proteinová malnutrice ALTERNATIVNÍ ZPŮSOB STRAVOVÁNÍ ● vegetariánství, veganství ● makrobiotická strava ● změna vnímání chuti ● zoonózy ● ekonomické hledisko NADMĚRNÝ PŘÍVOD B ● nad 2g/kg ● obezita, ateroskleróza (TUKY) ● játra, ledviny ON. SOUVISEJÍCÍ S BÍLKOVINAMI ● FENYLKETONURIE – fenylalaninhydroxyláza, přeměňuje aminokyselinu fenylalanin na tyrozin, metabolické onemocněné, screening ● CELIAKÁLNÍ SPRUE – LEPEK (gluten) – gliadin (celiakie → bezlepková dieta) ● ONEMOCNĚNÍ LEDVIN ● ONEMOCNĚNÍ JATER ZNAČENÍ POTRAVIN ● potraviny s velmi nízkým obsahem lepku – ne více než 100 mg lepku/kg potraviny ● bezlepková potravina – ne více než 20 mg lepku/kg potraviny TVRZENÍ O BÍLKOVINÁCH ● výživové tvrzení – ZDROJ BÍLKOVIN: tvrzení, že se jedná o potravinu, která je zdrojem bílkovin, a jakékoli tvrzení, které má pro spotřebitele pravděpodobně stejný význam, lze použít pouze tehdy, pokud bílkoviny představují alespoň 12% energetické hodnoty potraviny ● zdravotní tvrzení – pouze u potravin, které jsou ZDROJEM BÍLKOVIN – Bílkoviny přispívají růstu svalové hmoty. – Bílkoviny přispívají k udržení svalové hmoty. – Bílkoviny přispívají k udržení normálního stavu kostí. Rozdělení B ● jednoduché – abuminy – globuliny – gluteliny – prolaminy – histony – protaminy ● složené – glykoproteiny – lipoproteiny – fosfoproteiny – nukleoproteiny – chromoproteiny ZÁVĚR ● Co je to bílkovina? – biomolekula, AK řetězec ● Kolik je doporučované množství ve stravě? – 0,8 g/kg, okolo 10 – 15% celkového energetického příjmu ● Znáte nějaké esenciální AK? – valin, leucin, isoleucin, fenylalanin, threonin, methionin, tryptofan, lysin, histidin ● Čeho jsou bílkoviny významným zdrojem? – hlavně dusíku, dále síry ZÁVĚR ● Vyjmenujte zdroje bílkovin – rostlinné – luštěniny, obiloviny... – živočišné – maso, mléko, vejce... ● Jakou vazbou jsou AK mezi sebou spojeny? – peptidová vazba R-CH(NH2)-COOH ● Vysvětlete pojem dusíková bilance. – rozdíl příjmu N ve formě AK a jeho výdeje ve formě N – látek vylučovaných močí DĚKUJI ZA POZORNOST