Baltymai - pagrindinė statybinė ir plastinė ląstelių medžiaga. Mūsų organizmuose baltymai yra įvairių formų bei dalyvauja daugybėje organizme vykstančių procesų. Baltymai paprastai sudaro apie 17 % kūno masės. Su maistu gaunami baltymai yra panaudojami plastiniams bei energetiniams tikslams (1 g = 4 kcal).
Pagrindinės Baltymų Funkcijos
- Dalyvauja kaip plastinė medžiaga, atnaujinant ir sintetinant ląsteles.
- Veikia kaip buferinė sistema užtikrinant rūgščių - šarmų pusiausvyrą.
- Būtini kraujo transportinių baltymų sintezei (pvz.: hemoglobinas aprūpina dirbančius raumenis deguonimi).
- Antikūnių, kovojančių su infekcijomis, formavimas.
- Fermentų ir hormonų, reguliuojančių įvairius organizme vykstančius procesus, gamyba.
- Energetinis šaltinis, trūkstant angliavandenių ir riebalų.
- Skysčių ir elektrolitų pusiausvyros palaikymas (albuminas vaidina svarbų vaidmenį palaikant koloidinį spaudimą kraujo induose).
Pavyzdžiui, kontraktiliniai baltymai aktinas ir miozinas (jų tarpusavio sąveika) leidžia raumenims susitraukti bei atlikti įvairius darbus.
Plastinis baltymų panaudojimas yra susijęs su ląstelių resinteze. Organizmo baltymai yra atnaujinami skirtingu greičiu. Pvz., kepenų, žarnyno, gleivinės, vidaus organų, kraujo plazmos baltymai resintetinami greičiau, o smegenų, širdies, lytinių liaukų baltymai - lėčiau. Dar lėčiau atnaujinami raumenų, odos, sausgyslių, kaulų ir kremzlių baltymai.
Baltymai, kaip ir angliavandeniai bei riebalai sudaryti iš anglies, vandens dvideginio ir anglies atomų, tačiau į baltymų sudėtį įeina ir azotas. Baltymai organizme skyla į aminorūgštis, anglies dvideginį ir vandenį, o azotas yra išskiriamas į šlapimą. Tai ypač ryšku kai vartojama per daug baltymų.
Aminorūgštys
Žodis amino reiškia, kad medžiaga savo sudėtyje turi azoto, o aminorūgštys yra molekulės, kurios jungiasi tarpusavyje grupėmis iki šimtų molekulių, sudarydamos tūkstančius baltymų, sutinkamų gamtoje. Žmogaus kūno baltymus sudaro 20 aminorūgščių. Daugiau nei pusė iš 20 aminorūgščių gali būti sintetinamos kepenyse iš su maistu gaunamų angliavandenių, riebalų ir amoniako. Jos vadinamos pakeičiamomis aminorūgštimis. Devynios aminorūgštys turi būti gaunamos su maistu (nėra gaminamos organizme).
Pakeičiamos ir Nepakeičiamos Aminorūgštys
Žmogaus organizmui reikalingos aminorūgštys skirstomos į dvi grupes:
- Pakeičiamos aminorūgštys: Alaninas, Argininas, Asparaginas, Aspartinė rūgštis, Cisteinas, Glutamino rūgštis, Glutaminas, Glicinas, Prolinas, Serinas, Tirozinas.
- Nepakeičiamos aminorūgštys: Histidinas*, Izoleucinas, Leucinas, Lizinas, Metioninas, Fenilalaninas, Treoninas, Triptofanas, Valinas.
*kai kurių suaugusiųjų organizmas gali sintetinti histidiną, tačiau kūdikių ir naujagimių organizmai turi jo gauti su maistu.
Aminorūgštys tarpusavyje jungiasi peptidinėmis jungtimis. Dvi tarpusavyje susijungusios aminorūgštys vadinamos dipeptidais, keletas - polipeptidais. Tarpusavyje surištos polipeptidinės grandinės sudaro baltymus.
Biologinė Vertė
Maisto baltymų kokybė apibrėžiama terminu biologinė vertė. Biologiškai vertingi baltymai - baltymai, į kurių sudėtį įeina visos nepakeičiamos (organizme nesintetinamos) aminorūgštys. Tokie baltymai vyrauja gyvulinės kilmės produktuose (mėsa, žuvis, pieno produktai, kiaušiniai ir kt.). Baltymai, kuriuose trūksta bent vienos nepakeičiamos aminorūgšties, yra laikomi nepilnaverčiais arba turinčiais žemą biologinę vertę. Tai dažniausiai augalinės kilmės produktuose esantys baltymai (daržovių, pupelių ir kt.). Tokiuose baltymuose paprastai trūksta lizino, metionino ir cistino.
Pavyzdžiui, ankštinėse kultūrose (pupelės, žirniai, lęšiai,..) trūksta metionino Tuo tarpu daugumoje grūdinių kultūrų (kviečiai, javai, ryžiai, avižos..) - lizino.
Manoma, kad vartojant skirtingus nepilnaverčių baltymų šaltinius (pvz.: ryžiai ir pupelės) surinksime visą nepakeičiamųjų aminorūgščių kompleksą. Reikėtų žinoti, kad baltyminiai maisto produktai pasižymi ne tik skirtinga biologine verte, bet ir baltymų įsisavinimas yra nevienodas. Pvz., 200 g liesos varškės turi apie 30 g baltymų, tačiau tikrasis jų įsisavinimas yra 80 %. Taigi, bus įsisavinta tik 24 g baltymų.
Kai Kurių Produktų Baltymų Įsisavinimas
| Maisto produktas | Įsisavinimas % |
|---|---|
| Kiaušinis | 100 |
| Pieno produktai | 80 |
| Žuvis | 70 |
| Vištiena | 68 |
| Jautiena | 68 |
| Ryžiai | 63 |
| Sojos produktai | 56 |
| Žirniai | 52 |
| Kviečių grūdai | 49 |
Baltymų Perteklius ir Trūkumas
Didžiąją dalį organizmo baltymų sudaro raumenų baltymai.
Esant baltymų pertekliui:
- Gali suprastėti baltymų pasisavinimas.
- Spartėja kalcio šalinimas (retėja kaulai).
- Kaupiasi toksinai.
- Šalinami vitaminai.
- Apsunkinama inkstų funkcija (ypač moterims).
- Atsiranda alergijų pavojus.
Taip pat reikia žinoti, kad vartojant didelius kiekius baltymų ilgėja virškinimo procesas, dideliam azoto kiekiui pašalinti reikia daugiau vandens ir fizinio krūvio metu gali pasireikšti dehidratacija. Todėl būtina vartoti daugiau skysčių.
Esant baltymų trūkumui negali vystytis raumenys, lėtėja medžiagų apykaita, mažėja organizmo pasipriešinimas infekcijoms, didėja traumų tikimybė, lėtėja atsigavimo procesai.
Yra manoma, kad nėra būtina vienu metu valgyti skirtingą aminorūgščių kompleksą turintį maistą, norint surinkti visas reikiamas aminorūgštis. Aminorūgštys patenka į aminorūgščių baseiną ir ten kurį laiką gali "laukti", kol bus panaudotos baltymų, tame tarpe ir raumenų, statybai (anabolizmas) arba energijai (katabolizmas). Su maistu gaunami baltymai virškinami, skaidomi iki polipeptidų ir laisvų aminorūgščių. Laisvos formos aminorūgštys transportuojamos per vartų veną į kepenis. Kepenys reguliuoja aminorūgščių išmetimą į AR baseiną, kuris yra kraujyje ir audiniuose.
Azoto Balansas
Apie baltymų poreikį ir normas sprendžiama iš azoto balanso (pusiausvyra tarp azoto, kurį gauname ir pašaliname iš organizmo).
Azoto balansas gali būti teigiamas arba neigiamas. Teigiamas azoto balansas būna tada, kai azoto iš aplinkos gaunama daugiau, negu išskiriama. Šiuo atveju teigiama, kad baltymų sintezė viršija irimą. Tai pastebima organizmui augant, nėštumo metu, atsistatant po ligos, intensyviai treniruojantis, augant raumeninei masei. Neigiamas azoto balansas atsiranda tada, kai organizmui trūksta baltymų arba reikalingos aminorūgštys nepatenka į organizmą. Kada žmogaus organizme trūksta baltymų, bet yra pakankamai kitų medžiagų, baltymai skyla minimaliai, nes yra gyvybiškai svarbūs.
Azoto balansas gaunamas nustatant skirtumą tarp azoto kiekio, gaunamo su maistu ir jo kiekio išskyrose. Azotas sudaro 16 % baltymo arba 1 g azoto yra = 6,25 g baltymų. Tarp gaunamo su maistu ir išskiriamo azoto yra pusiausvyra. Sportininkų baltymų poreikis yra didesnis.
Tyrimais nustatyta, kad kultūristai vyrai vidutiniškai suvartoja 2,7 - 3 g/kg baltymų (22 - 32 % paros kaloringumo), o moterys kiek mažiau - 1,9 - 2,7 g/kg (23- 35 % paros kaloringumo).
Tačiau nereikia skubėti šių suvartojamų baltymų kiekių suabsoliutinti (nežinoma ar tokie kiekiai vartojami nuolatos, ar tik pasiruošimo varžyboms metu). Yra nustatyta, kad vartojant 2,6 g/kg baltymų labiau nepadidėja raumenų jėga ir masė lyginant su vartojusiais 1,5 g/kg. Tad persistengti irgi nereikėtų.