Kas yra baltymai ir kiek jų reikėtų suvartoti tampa vienu aktualiausių klausimų šiandien. Tai ypač populiari tema sportuojančiųjų bei sveiką gyvenseną palaikančių asmenų rate. Dietos, kuriose dominuoja baltyminis maistas tampa populiariausiomis, tad kyla natūralus noras apie juos sužinoti plačiau. Kas jie yra ir kaip gali įtakoti įvairius kūno pokyčius apžvelgsime šiame straipsnyje. Jums pateiksime tik svarbiausius mokslo aspektus, sukonkretindami tik svarbiausią informaciją greitam supratimui.
Baltymai, dar vadinami proteinais, yra vienas iš svarbiausių maistinių elementų mūsų organizmui. Jie užtikrina raumenų augimą, audinių atstatymą, hormonų gamybą ir daugelį kitų gyvybiškai svarbių funkcijų. Baltymai sudaro pagrindinę mūsų organizmo struktūrinę medžiagą. Jie yra makroelementai, sudaryti iš mažesnių vienetų, vadinamų aminorūgštimis, grandinių. Iš 20 mūsų organizmui reikalingų aminorūgščių 9 laikomos „esminėmis“, tai reiškia, kad jas turime gauti su maistu, nes organizmas negali jų pats sintetinti. Baltymai yra svarbi maistinė medžiaga Jūsų kūnui, kuri sudaro didžiąją dalį mūsų visos organizmo sistemos.
Kas yra baltymai?
Baltymai yra stambiamolekuliai organiniai junginiai, sudaryti iš α‑aminorūgščių liekanų, sujungtų peptidiniu (kovalentiniu) ryšiu. Baltymai yra visų gyvų organizmų ląstelių pagrindas - sudaro apie 50 % protoplazmos; jų yra gyvūnų organizmo skysčiuose.
Kai iš maisto gauname baltymų, jie patekę į organizmą toliau būna suskaidomi iki mažesnių junginių, vadinamų amino rūgštimis. Svarbiausiomis laikomos yra esminės amino rūgštys, kadangi pats organizmas jų pasigaminti negali. Tuo tarpu kitas 11 neesminių amino rūgščių, organzimas gali pasigaminti pats, todėl nėra laikomos esminėmis. Deja, žmogaus organizmas neturi sistemos, kurioje būtų saugomos perteklinės amino rūgštys.
Žmogaus organizmo baltymuose randama tik 20 pavienių aminorūgščių. Baltymų individualumą lemia aminorūgščių išsidėstymo tvarka jų molekulėje. Aminorūgštys gali būti lyginamos su raidžių abėcėle, kuriomis, kaip ir žodyje, užrašoma tam tikra informacija. Taip aminorūgščių seka iš dalies nusako atskirą baltymo struktūrą ir baltymo funkciją.
Įsivaizduokite klaviatūrą. Tie „svarbiausi klavišai“ - amino rūgštys, baltymų statybiniai blokai. Kiekvieni iš jų skirtingi, tačiau visi kartu yra vienoje vietoje, kad bet kada galėtų atlikti sau skirtą funkciją organizmo „paliepimu“.
Baltymų cheminė sudėtis
Baltymuose, be C, O ir H elementų, visada yra N ir nedaug S ir kai kuriuose - P. Daugelis gyvulinės, augalinės ir mikrobinės kilmės baltymų turi gana pastovų azoto kiekį - apie 16 proc. Nustačius azoto kiekį tiriamajame audinyje ir padauginus iš koeficiento 6,25 (100/16=6,25), galima apytiksliai nustatyti jame baltymo kiekį.
Baltymų funkcijos organizme
Baltymai yra svarbiausia medžiaga, iš kurios sudarytos organizmo ląstelės ir audiniai. Apie 20 proc. suaugusio, 70 kg sveriančio vyro masės sudaro baltymai. Įvairiuose organuose ir audiniuose baltymų kiekis nevienodas. Daugiausiai jų yra citozolyje.
Baltymai atlieka daug įvairių biologinių funkcijų, iš kurių svarbiausios: katalizinės, hormoninės, receptorinės, pernašos, struktūrinės, atraminės arba mechaninės, energinės, motorinės, reguliacinės, apsauginės ir kt. funkcijos.
Šios maisto medžiagos naudą organizmui pabrėžia ir baltyminiu maistu grįstos ketogeninės dietos šalininkai.
- Raumenų augimas: Proteinas yra būtini sportuojantiems, nes jie padeda atkurti pažeistus raumenis po treniruotės. Reguliarus jų vartojimas prisideda prie raumenų masės didėjimo.
- Svorio metimas: Baltymai padeda numesti svorio, ilgesniam laikui suteikdami sotumo jausmą.
- Imuniteto stiprinimas: Ši medžiaga taip pat atlieka imuninės sistemos apsauginę funkciją, kovoja su infekcijomis, aprūpina kraują deguonimi.
Baltymų struktūra
Baltymai yra linijiniai polimerai, tačiau dėl sąveikos tarp tam tikrų polipeptidinių grandinių baltymo molekulės struktūra yra daug sudėtingesnė negu kitų polimerų. Jų struktūra skirstoma į keletą struktūros lygių: pirminę, antrinę, tretinę ir ketvirtinę.
Pirminė baltymų struktūra
Pirminė baltymų struktūra - linijinė polipeptidinė grandinė, sudaryta iš L-α-aminorūgščių, sujungtų tarpusavyje peptidiniais (amidiniais) ryšiais. Ji lemia visas baltymų savybes.
Antrinė baltymų struktūra
Antrinės baltymų struktūros - α spiralės ir β klostinės struktūros palaikomos vandenilinių ryšių, susidarančių tarp polipeptidinių ryšių H ir O atomų. Fibrilinių baltymų antrinė struktūra gali būti spiralinė (α spiralė miozine) arba klostyta (β‑keratine).
α spiralė - dažna baltymo struktūra, labiau būdinga globuliniams baltymams. α spiralę stabilizuoja vandeniliniai ryšiai, kurie susidaro tarp kiekvienos pirmos aminorūgšties liekanos karboksigrupės deguonies ir kiekvienos penktos aminorūgšties =NH= grupės vandenilio. Baltymuose paprastai randama dešinioji α spiralė, kuri sukasi iš kairės į dešinę (pagal laikrodžio rodyklę), tai lemia gamtinių L-aminorūgščių radikalų išsidėstymas: jie išsidėsto N-galo link, t. y.
β klostyta struktūra. Skirtingai nuo gana kompaktinės α spiralės, β klostyta struktūra yra gana ištęsta. Šią struktūrą taip pat stabilizuoja tarpmolekuliniai vandeniliniai ryšiai, kurie susidaro tarp kaimyninių dviejų ir daugiau ištęstos formos polipeptidinių grandinių (fibriliniuose baltymuose), arba vidiniai molekuliniai vandeniliniai ryšiai tarp tos pačios polipeptidinės grandinės klosčių, kurių peptidinės grupės yra maždaug vienoje plokštumoje (globuliniuose baltymuose). Galimi du β klostytos struktūros variantai: lygiagreti, kai polipeptidinių grandinių N-galai nukreipti į tą pačią pusę, ir antilygiagreti, kai N-galai nukreipti į priešingas puses.
Superantrinė struktūra (motyvai). Motyvai sudaro baltymo molekulės vidinę dalį. Jie yra sujungiami kilpomis baltymo molekulės paviršiuje.
Tretinė baltymų struktūra
Tretinę baltymų struktūrą turi globuliniai baltymai: polipeptidinių grandinių α spiralės ar β klostinės struktūros kompaktiškai išsidėsto erdvėje, molekulė įgyja rutulio formą. Ją stabilizuoja kovalentiniai disulfidiniai ryšiai, elektrostatinė sąveika bei vandeniliniai ryšiai tarp aminorūgščių radikalų grupių.
Atsižvelgiant į tretinės struktūros baltymo molekulės formą, jie skirstomi į globulinius ir fibrilinius.
Ketvirtinė baltymų struktūra
Ketvirtinės struktūros baltymai sudaryti iš vienodų ar skirtingų polipeptidinių grandinių (monomerų): sudaryti iš kelių (bent dviejų), vadinami oligomeriniais, o iš keliasdešimt - multimeriniais baltymais. Pvz., kraujo baltymą hemoglobiną sudaro 4 polipeptidinės grandinės, kurių kiekviena (kartu su hemu) turi globulės formą. Ryšiai tarp globulių netvirti, palaikomi hidrofilinių aminorūgščių radikalų grupių elektrostatinės sąveikos ar vandenilinių ryšių.
Baltymų šaltiniai
Kalbant apie baltymų šaltinius mūsų mityboje, svarbu atskirti dvi plačias kategorijas: gyvūninės kilmės ir augalinės kilmės.
- Gyvūniniai baltymai: Pavyzdžiui, 100 gramų vištienos suteikia maždaug 20-25 gramus didelės biologinės vertės baltymų, o toks pat kiekis raudonos mėsos - nuo 20 iki 30 gramų. Gyvūninės kilmės produktuose yra visaverčių baltymų, kurių sudėtyje yra visų devynių būtinųjų amino rūgščių, reikalingų organizmui funkcionuoti.
- Augaliniai baltymai: Daugelis augalinių baltymų laikomi „nepilnais“, nes juose gali trūkti vienos ar kelių nepakeičiamųjų aminorūgščių optimaliu kiekiu. Ankštiniai augalai, tokie kaip avinžirniai, lęšiai ir pupelės, suteikia 7-9 gramus baltymų 100 gramų virtų produktų. Augaliniai baltymai gali padėti sureguliuoti cukraus ir cholesterolio kiekį kraujyje.
Jeigu esate visiškai atsisakę mėsos, rekomenduojame atsižvelgti į įvairaus maisto kombinavimą. Pavyzdžiui, sakykime, kad A, B, C ir D yra esminės amino rūgštys. Pilnai išbaigtuose baltymuose (turinčių visas amino rūgštis) jų struktūra atrodytų ABCD. Ryžiai turi AB struktūrą, o pupos CD. Suvalgę šiuos produktus kartu, gautume visas esmines amino rūgštis vienu metu (AB + CD).
Baltymų poreikis
Kiekvieno žmogaus baltymų poreikis priklauso nuo jo svorio, fizinio aktyvumo ir tikslų.
Mažą fizinį aktyvumą turinčiam suaugusiajam - 0.8 g vienam kūno kilogramui. JAV Medicinos instituto maisto ir mitybos taryba rekomenduoja per dieną suvartoti bent 0,8 gramo baltymų vienam kilogramui kūno svorio. Todėl apie 70 kg sveriantis suaugęs žmogus per dieną turėtų suvartoti bent 54 gramus baltymų. Jei kalbėtume apie kalorijas, baltymai turėtų sudaryti apie 10-35 proc.
Sunkumų kilnotojai turi suvartoti didesnius kiekius baltymų, lyginant su kitais asmenimis. Pakankamas baltymų kiekis užtikrina optimalius regeneracinius ir raumenų augimo procesus.
Sportininkams reikia baltymų, kad būtų palaikomas ir greičiau atsistatytų raumenų audinys, kuris intensyviai sportuojant gali suirti. Vyresniems žmonėms paprastai rekomenduojama vartoti 1-2 g baltymų kiekvienam kilogramui kūno svorio. Senstant mūsų organizmas nebe taip efektyviai apdoroja aminorūgštis.
Kadangi baltymų skaidymui reikia ženkliai daugiau energijos, nei angliavandeniams, mūsų kūnas jau vien skaidydamas baltymus gali deginti kalorijas! Kadangi tam reikia daugiau energijos, taip pat reiškia daugiau laiko. Rezultatas - baltymai skrandyje yra užlaikomi ilgiau, negu toks pat kiekis angliavandenių.
Nors itin svarbu nepakenkti kitų svarbių maistinių medžiagų įsisavinimui, kaip skaidulos, kompleksiniai angliavandeniai ir vitaminai bei mineralai, mes jau žinome, kad padidinto suvartojamo kiekio baltymų nauda sportuojančiam kūnui yra neabejotina.
Baltymų kokybės vertinimas
Tam, kad geriau galėtume suprasti, kokie šaltiniai yra veiksmingesni, reikėtų atsižvelgti į jų kokybės matavimo balą - biologinę (BV). Didesnis skaičius, reiškia aukštesnę baltyminę vertę. Aukštesnės biologinės vertės baltymai pasižymi geresne azoto absorbcija bei panaudojimu. Aukštesnė biologinė vertė reiškia lengvesnį ir pilnesnį įsisavinimą. Taip pat, aukštos BV baltymai pasižymi didesniu kiekiu amino rūgščių.
Kai kurie, žemesnės biologinės vertės baltymai yra įsisavinami lėčiau, tačiau gali suteikti nuolatinį aprūpinimą amino rūgštimis net kelioms valandoms. To nauda, sustiprintas anti-katabolinis efektas. Lėtai įsisavinantys baltymai, kaip kazeinas, varškė, tunas ar pienas idealūs vartoti prieš miegą.
Taigi, nebūtinai visada turėtumėte vartoti tik aukščiausios biologinės vertės baltymus, ir nevisada iš to bus didesnė nauda.
Baltyminiai papildai
Miltelių ar gėrimų pavidalu parduodami baltyminiai papildai gali padėti patenkinti kasdienį baltymų poreikį, tačiau juose taip pat gali būti daug cukraus, druskos ir konservantų, kurie gali neigiamai paveikti jūsų sveikatą. Apžvelkime kokių proteino rūšių šiuo metu galima aptikti prekyboje. Koks jų kilmės šaltinis? Kaip dažniausiai skirstomi?
Esant intensyvioms treniruočių apkrovoms, kurias patiria sportininkai, papildų vartojimas, tame tarpe ir proteino, padeda sportininkui gauti visko ko reikia, greičiau atsistatyti, išvengti persitreniravimo ir traumų.
Mitai apie baltymus
- Mitas: „Visi baltymai virsta raumenimis.“ Faktas: organizmas aminorūgštis naudoja įvairioms funkcijoms, ne tik raumenų auginimui.
- Mitas: „Baltymai kenkia inkstams“ - Faktas: Žmonėms, kurių inkstų funkcija normali, nėra tvirtų įrodymų, kad vidutiniškai didelis suvartojimas kenkia.
- Mitas: „Daugiau baltymų visada geriau raumenų auginimui.“ - Faktas: Yra riba, kiek baltymų organizmas gali efektyviai panaudoti.
- Mitas: „Augaliniai baltymai visada yra nepilnaverčiai ir žemos kokybės.“ - Faktas: Tinkamai derinami augaliniai šaltiniai gali suteikti visas nepakeičiamas aminorūgštis.