Białko w diecie – działanie i dzienne zapotrzebowanie. Najlepsze produkty bogate w białko i aminokwasy egzogenne

Białka, inaczej proteiny, to związki złożone z długich łańcuchów aminokwasów połączonych wiązaniami peptydowymi. Są dominującą substancją budującą ludzkie ciało – stanowią około połowę zawartej w nim suchej masy. W zależności od płci i wieku organizm zawiera 7-13 kg białek.

Dobowy metabolizm białek i aminokwasów wynosi około 300 g, co jest ilością 3-4 razy wyższą niż ich średnie spożycie wraz z dietą. Związki te pochodzą bowiem nie tylko z żywności, ale również z recyclingu związków obecnych w organizmie.

Czytaj także: Kawa, herbata i białko chronią kobiety przed złamaniem kości? Niewielka zmiana diety może zmniejszyć ryzyko złamania szyjki kości udowe

W organizmie białka pełnią głównie rolę budulcową (białka o dużej masie cząsteczkowej) oraz regulatorową, co dotyczy wielu związków o małych cząsteczkach, funkcjonujących jako enzymy, hormony, neuroprzekaźniki czy przeciwciała.

Organizm wytwarza swoje białka z aminokwasów, które pochodzą z trawienia białek obecnych w żywności lub przemian z innych związków.

Zobacz także: Jakie jajka są najzdrowsze? Przygotuj je w ten sposób, aby skorzystać ze wszystkich wartości odżywczych. Lepsze jajka na miękko czy sadzone?

Spośród ok. 20 aminokwasów budujących białka kilka musi bezwzględnie otrzymywać z żywności, by w optymalny sposób wytwarzać białka własne. Są to tzw. aminokwasy egzogenne.

Białko należy więc do związków, których nie można zastąpić innym składnikiem odżywczym.

Białka składają się głównie z węgla, wodoru i tlenu, a także azotu; często również zawierają siarkę, a czasem – atomy selenu. Najważniejszy jest jednak azot, który umożliwia zachowanie równowagi azotowej w organizmie. Jego zawartość w białkach wynosi 15-24 procent, a średnio 16 proc. co odpowiada 6,25 g na 1 g białka.

Białko zawarte w diecie jest dla organizmu źródłem azotu, łańcuchów węglowo-wodorowych oraz siarki.

Z tego powodu nie powinno mówić się o zapotrzebowaniu na białko, a raczej o zapotrzebowaniu na aminokwasy egzogenne. Ponieważ organizm nie jest w stanie odtworzyć zawartych w nich struktur, „wycina” je z gotowych związków.

Produkcja białek własnych i innych niezbędnych związków w organizmie wymaga wewnątrzkomórkowej dostępności wszystkich aminokwasów – dlatego codzienna dieta powinna zawierać różnorodne źródła białka.

Do aminokwasów produkowanych w ciele, tzw. aminokwasów endogennych, należą:

• L-alanina,
• L-arginina,
• L-asparagina,
• kwas L-asparaginowy,
• L-cysteina,
• L-glutamina,
• kwas L-glutaminowy,
• L-glicyna,
• L-prolina,
• L-seryna,
• L-tyrozyna.

Symbol „L” przed nazwami aminokwasów (a także wielu innych związków odżywczych) oznacza enancjomer L aminokwasu, czyli jego izomer przestrzenny(związek o identycznym wzorze chemicznym, ale innym sposobie powiązania atomów), który jest odbiciem lustrzanym „wersji” D cząsteczki. L-aminokwasy są naturalne dla organizmu ludzkiego i najbardziej kompatybilne z jego komórkami, podczas gdy D-aminokwasy są gorzej przyswajalne, a czasem nawet szkodliwe. Dla uproszczenia izomerów często się nie oznacza się symbolem.

Do aminokwasów, które nie są wytwarzane w organizmiee lub powstają w nim w zbyt małych ilościach (i z tego powodu muszą być zawarte w diecie), czyli aminokwasów egzogennych, należą:

• L-izoleucyna,
• L-leucyna,
• L-lizyna,
• L-metionina,
• L-fenyloalanina,
• L-treonina,
• L-tryptofan,
• L-walina,
• L-histydyna (dowiedziono jej nieodzowność w diecie małych dzieci).

Warto wiedzieć, że leucyna, izoleucyna i walina należą do tzw. aminokwasów rozgałęzionych (BCAA, branched-chain amino acids), cenionych jako suplement wspomagający budowę masy mięśniowej. Największe ilości tych związków są zawarte w białku serwatkowym, które jednak działa skutecznie tylko przy ograniczeniu kaloryczności diety.

Inne egzogenne aminokwasy też mają unikatowe fragmenty cząsteczek: cysteina i metionina jako aminokwasy siarkowe zawierają charakterystyczne wiązania – mostki dwusiarczkowe, natomiast fenyloalanina, tyrozyna i tryptofan to aminokwasy aromatyczne, czyli zawierające w swojej strukturze cykliczny pierścień węglowy.

Białka odpowiednio bogate w aminokwasy egzogenne są nazywane pełnowartościowymi. Należą do nich białka zwierzęce obecne w mięsie, rybach i nabiale, przy tym kompletne pod tym względem jest jedynie białko całego jaja (jest to tzw. białko wzorcowe), a także białka roślinne z soi i innych nasion roślin strączkowych oraz te zawarte w orzechach.

Zobacz: Pasta z ciecierzycy z sezamem to świetne źródło roślinnego białka

Inne roślinne białka nazywane są niepełnowartościowymi, ponieważ typowy dla nich skład aminokwasów i ich wzajemne proporcje nie umożliwiają utrzymania równowagi azotowej w organizmie. Jednak zwyczajowe połączenia tych produktów w diecie sprawiają, że w posiłku otrzymujemy zwykle wszystkie z cennych związków.

Zapotrzebowanie organizmu na białko zależy od rozmaitych czynników, zależnych nie tylko od indywidualnych cech danego organizmu, ale też od jakości i składu diety.

Czynniki, które wpływają na dobowe zapotrzebowania na białko, to m.in.:

• płeć,
• wiek,
• poziom aktywności fizycznej,
• stan gospodarki energetycznej,
• stan fizjologiczny, np. ciąża,
• stan zdrowia.

Zapotrzebowanie na białko to ilość dostarczająca pewną nadwyżkę aminokwasów, by zapewnić wystarczające ilości wszystkich egzogennych rodzajów tych związków niezależnie od ich wartości przy spożyciu pojedynczych produktów. Podawane zalecenia dotyczące spożycia białka zostały sformułowane w kontekście nawyków żywieniowych typowych dla diety krajów rozwiniętych.

Zalecane dzienne spożycie białka u zdrowych, minimalnie aktywnych osób dorosłych (powyżej 19. r.ż.) wynosi według wielu źródeł 0,8 g na każdy kilogram należnej, czyli odpowiedniej do wzrostu masy ciała. W zaleceniach polskich poziom ten wynosi 0,9 g/kg m.c., natomiast dla utrzymania masy mięśniowej zaleca się bezpieczniejszy poziom 1 g białka/kg m.c.

Zapotrzebowanie na białko można też określić jako procent energii, jaki dostarcza w diecie. W zbilansowanym menu jest to 15-20 proc. kalorii, co przy standardowym spożyciu 2000 kcal dziennie daje dawkę min. 75 g białka na dobę.

Zalecenia odnośnie spożycia białka nie są ze sobą spójne. Często mówi się o minimalnej porcji 50 g dziennie, co wynika również z obliczeń uwzględniających masę ciała, tymczasem z badań wynika, że przy dostatecznej podaży kalorii z diety wystarcza nawet mniejsza ilość białka.

Większe dawki białka są wymagane przy niedożywieniu (co z powodu osłabienia apetytu często dotyczy osób starszych), chorobach i rekonwalescencji – zapotrzebowanie na ten składnik może wynosić 1,2-1,5 g/kg m.c.

Według ustaleń towarzystw żywieniowych z Niemiec, Austrii i Szwajcarii (nazywanych zaleceniami D-A-CH) norma spożycia białka dla osób powyżej 65. roku życia, zrewidowana na podstawie analizy wyników badań przeprowadzonych w latach 2000-2017, wynosi 1,2 g/kg masy ciała.

Zapotrzebowanie na białko rośnie wraz z poziomem aktywności fizycznej: dla osoby umiarkowanie aktywnej to 1,4 g/kg m.c., a dla bardzo aktywnej od 1,6 g/kg m.c. do 2 g/kg m.c. W krótkookresowych badaniach tolerowane dawki białka wynosiły 3,5 g, a nawet 4,4 g/kg m.c., aczkolwiek w dłuższej perspektywie czasu z takim spożyciem zwykle wiążą się już negatywne konsekwencje zdrowotne.

Udowodniono jednak, że spożycie nieprzekraczające 2 g białka/kg m.c. rzadko wiąże się z zaburzeniami pracy jelit, wątroby, nerek czy układu krwionośnego. U osób bez wcześniejszych nieprawidłowości dotyczących pracy nerek nie stwierdzono także wpływu białka na ich funkcjonowanie przy spożywaniu przez 6 miesięcy ok. 25 procent energii w postaci tego składnika – ani też przy przyjmowaniu 90-120 g białka dziennie.

Należy jednak pamiętać, że nagłe wprowadzenie dużych dawek białka do diety dotychczas ubogiej w ten składnik ma niekorzystne skutki dla zdrowia, ponieważ w organizmie brakuje wtedy wystarczających ilości enzymów umożliwiających usuwanie amoniaku – toksycznego produktu ubocznego metabolizmu aminokwasów.

Niedobór białka, a dokładniej – aminokwasów w organizmie wiąże się ze stosowaniem niezbilansowanych jadłospisów, może też jednak wynikać z nieprawidłowości ich przemian w organizmie.

Niedostateczne spożycie białka może wynikać z sytuacji takich jak:

• odchudzanie za pomocą modnych diet,
• weganizm, rzadziej – wegetarianizm,
• dieta raw food (surowa),
• dieta frutariańska,
• zaburzenia odżywiania, m.in. anoreksja,
• zaburzenia wchłaniania, m.in. w chorobach jelit,
• niedożywienie,
• choroba nowotworowa,
• zaburzenia genetyczne.

Bardzo niskie spożycie białka ma negatywne konsekwencje dla zdrowia, powodując m.in.:

• zmęczenie,
• bóle głowy,
• osłabienie napięcia mięśniowego,
• retencje płynów i powstawanie obrzęków ciała,
• zmiany depigmentacyjne na skórze,
• suchość i łuszczenie się skóry,
• przyspieszone siwienie,
• pocienienie i kruchość włosów,
• niedobór witamin, m.in. wit. A,
• niedobór związków mineralnych, m.in. żelaza,
• anemia,
• dyslipidemia,
• nadciśnienie tętnicze,
• hipoinsulinemia,
• hiperglikemia,
• nasilenie stresu oksydacyjnego i procesów starzenia,
• wyniszczenie organizmu,
• rozwój choroby sercowo-krążeniowych,
• rozwój innych chorób metabolicznych,
• zaburzenia hormonalne,
• zaburzenia nastroju,
• zmniejszenie libido i płodności,
• zmniejszenie masy kostnej i osłabienie zębów,
• osłabienie odporności skutkująca większą podatnością na infekcje,
• u dzieci powstawanie wad rozwojowych, zaburzeń wzrostu i rozwoju.

Niedobór białka staje się bardziej dotkliwy w niskokalorycznej diecie. W organizmie zdrowej osoby większość aminokwasów jest zwykle wykorzystywana zgodnie z ich rolą, natomiast ok. 8 proc. ulega przekształceniom do glukozy i w tej postaci spalane,a produktem ubocznym tych przemian jest amoniak.

Gdy brakuje nam kalorii, energia zaczyna być czerpana nie tylko z białek dostarczanych w diecie, ale też z rezerw własnych. Efektem jest nie tylko nagromadzenie toksycznego amoniaku, ale też utrata masy mięśniowej, co skutkuje zmniejszeniem jędrności ciała oraz spadkiem tempa podstawowej przemiany materii, który prowadzi do efektu jo-jo. Dlatego diety odchudzające mają zwykle wyższy poziom białka niż te przeznaczone do stosowania na co dzień.

Diety o zwiększonej zawartości białka nawet do ilości zapewniającej ok. 30 proc. wszystkich kalorii w diecie są nazywane wysokobiałkowymi. Najczęściej są w związku z tym ubogie w węglowodany i w kwestii ekspresowej utraty wagi nie mają sobie równych.

Diety wysokobiałkowe pozwalają stracić nawet 2-3 razy więcej kilogramów, ale tylko przez pierwsze tygodnie kuracji. Później natomiast ich skuteczność jest porównywana z efektywnością innych diet odchudzających.

Szczególnie efektywną strategią nasilającą spalanie tłuszczu w organizmie jest połączenie zwiększonej podaży białka z aktywnością fizyczną. Ponieważ wiąże się to z większym spożyciem argininy, prowadzi do poprawy wrażliwości komórek na insulinę, nasilonej utylizacji kwasów tłuszczowych i glukozy przez mięśnie szkieletowe, wzrostu wydatku energetycznego i zmniejszenie masy tłuszczu białego. Pozwala dzięki temu na zachowanie większej ilości beztłuszczowej masy ciała i większej sytości, zmniejszając tendencję do odzyskiwania utraconych kilogramów po zakończeniu kuracji.

Zwiększone spożycie białka sprzyja również zachowaniu niższej wagi po odchudzaniu. Zbadano, że potrzeba wtedy dodatkowo 0,31 g białka/ kg m.c., a optymalny poziom spożycia tego składnika to 1,38 g białka na kilogram masy ciała.

Zbadano ponadto, że niedostateczne spożycie białka z dietą przyczynia się do stopniowego wzrostu zawartości tkanki tłuszczowej w ciele, więc odpowiednie jego porcje w diecie pomagają chronić się przed przyrostem masy ciała, m.in. postępującym z wiekiem.

Zbilansowany jadłospis powinien zawierać zarówno białka zwierzęce, jak i te roślinne. Bo chociaż te pierwsze mają największą wartość biologiczną, spożywanie nadmiaru produktów odzwierzęcych jest niezdrowe.

W dietach stosowanych na całym świecie z żywności roślinnej pochodzi ok. 65 proc. białka, natomiast ok. 35 proc. jest dostarczane przez produkty zwierzęce. W diecie w stylu zachodnim te proporcje są odwrócone, co ma istotne konsekwencje dla zdrowia, ponieważ nadmiar zwierzęcego białka powoduje wzrost ciśnienia tętniczego krwi i ryzyka rozwoju chorób serca.

Produkty pochodzenia zwierzęcego, takie jak jaja, mięso, ryby, owoce morza i przetwory mleczne, zapewniają większe ilości aminokwasów w lepszych proporcjach, a przy tym więcej biodostępnych składników mineralnych niż produkty roślinne.

Podczas gdy większość bogatych w białko produktów roślinnych ma go poniżej 12 proc. i nie dostarcza odpowiednich ilości aminokwasów takich jak lizyna, metionina, cysteina, tryptofan, treonina i glicyna, mięso wołowe zawiera 63-69 proc. białka w suchej masie i jest zasobnym źródłem wymienionych związków. Jest ponadto bogate w inne korzystne aminokwasy o działaniu antyoksydantów: taurynę i karnozynę, które chronią zwłaszcza komórki mięśniowe i nerwowe, a w roślinach nie występują.

Dodatkowo białka zwierzęce charakteryzują się większą przyswajalnością od tych wyizolowanych z roślin (ok. 95 proc. w porównaniu z 85-92 proc.), a zwłaszcza tych zawartych w nieprzetworzonych produktach roślinnych (80-85 proc.) Z podanych liczb wynika również, że lepszym źródłem aminokwasów jest np. odżywka z białka z soi czy grochu niż ugotowane nasiona.

Pokrycie dziennego zapotrzebowania na białko w klasycznej diecie wcale nie jest trudne – dawkę ok. 50 g białka zapewni komplet dań i produktów takich jak np.:

• talerz płatków owsianych na mleku (400 ml) – 8,7 g białka
• jogurt naturalny (200 ml) – 8,6 g białka
• łosoś gotowany na parze (120 g) – 22,1 g białka
• jajka ugotowane na twardo (2 szt.) – 11 g białka.

Białko jest składnikiem, który można przedawkować. Negatywne konsekwencje wiążą się również ze spożywaniem jego nadmiernych ilości na co dzień.

Skutki spożywania nadmiaru białka to m.in.:

• zmęczenie,
• bóle głowy,
• zaburzenia nastroju,
• nudności,
• dyskomfort jelitowy,
• biegunki,
• odwodnienie,
• nadmierna utrata wapnia (przy niedostatecznym spożyciu nabiału)
• hiperamonemia,
• hiperinsulinemia,
• uszkodzenia wątroby i nerek,
• drgawki,
• zbyt wysokie dawki białka mogą być śmiertelne.

Należy też wiedzieć, że nadmierne spożycie białka zwierzęcego powoduje ujemny bilans zasadotwórczych składników mineralnych w organizmie, co wpływa negatywnie na masę kostną i metabolizm, zwiększając ryzyko rozwoju chorób zapalnych.

Natomiast nadmiar białka pochodzący z mięsa, zwłaszcza czerwonego, przyczynia się do rozwoju dny moczanowej, nadciśnienia i raka jelita grubego.

Wymienione problemy nasilają się zwłaszcza w sytuacji niskiego spożycia węglowodanów, gdy w organizmie powstają jeszcze większe ilości amoniaku, np. przy stosowaniu diety ketogenicznej, która należy do jadłospisów wysokotłuszczowych. Diety tak ubogie w węglowodany powinny być stosowane pod nadzorem specjalisty.

W diecie, która charakteryzuje się proporcjami składników zbliżonymi to tych zwyczajowych, możliwość przyjmowania nadmiernych dawek białka wiąże się ze stosowaniem odżywek białkowych, czyli proszków zawierających oczyszczone i skoncentrowane białka zwierzęce lub roślinne (tzw. izolaty białek), często poddane również „nadtrawieniu” poprzez proces hydrolizy (tzw. hydrolizaty białek). Choć te ostatnie stanowią źródło najłatwiej przyswajalnych aminokwasów, należą też do produktów najbardziej przetworzonych.

Odżywki białkowe warto dozować odpowiednio do dziennego zapotrzebowania, uwzględniając spożycie tego składnika z tradycyjną żywnością.

Co więcej, zamiast jedzenia pokaźnych ilości białka „na wszelki wypadek” bezpieczniej jest zastosować sprawdzoną w badaniach strategię żywieniową, która zmaksymalizuje ich wykorzystanie przez organizm. W porównaniu z sytuacją, gdy większa część tego składnika jest spożywana w ramach posiłku wieczornego (jest to typowe dla diety w stylu zachodnim), rozłożenie porcji białka równomiernie między 3 główne posiłki powoduje wzrost tempa wytwarzania własnych białek w mięśniach szkieletowych nawet o 25 procent. Jeszcze lepiej, gdy białko występuje w przekąskach, np. takich jak orzechy czy pestki.

ZOBACZ: Jakie właściwości zdrowotne mają orzechy?