Ako zistiť kvalitu proteínov? Ktorý proteín respektíve ktorá potravina obsahuje najkvalitnejší proteín? Ak ste aktívny človek, športovec alebo osoba, ktorá sa stará o svoje zdravie a výživu, mali by ste sa zaujímať o to, aký typ proteínu a v akej kvalite prijímate zo stravy. Základom je zaistiť dostatočný príjem ôsmych esenciálnych aminokyselín či už vo forme kvalitných proteínových nápojov alebo vhodnou kombináciou jednotlivých potravín obsahujúcich bielkoviny.
Dávkovanie vs. kvalita bielkovín
Častou problematikou je množstvo a dávkovanie prijatých bielkovín. Dodnes sa stretávam s množstvom odporučení veľmi vysokého až zdraviu škodlivého príjmu bielkovín. O potrebnom množstve dávkovania bielkovín som písal v článku: „Prečo a koľko prijímať bielkovín“. Avšak popri množstve prijatých bielkovín je veľmi dôležitá aj ich kvalita. Kvalita bielkovín alebo proteínov závisí od efektívneho využitia prijatých bielkovín v tele a od zloženia aminokyselín.
Najčastejšie sa stretávam s porovnávaním bielkovín na základe biologickej hodnoty bez ohľadu na koncentráciu a teda obsah bielkovín v potravine čí iné možné metódy určovania kvality bielkovín. A teda je potrebné spomenúť, že porovnávanie potravín podľa biologickej hodnoty ich bielkovín je samozrejme zavádzajúce, pretože bielkoviny sú v potravinách rozdielne koncentrované. Teoretický môže 100 g „nekvalitnej“ potraviny zabezpečiť kvalitnejšie živiny než 100 g potraviny s vysoko kvalitnou, ale málo koncentrovanou bielkovinou. Napríklad bielkovina prijatá v 1 litri mlieka zodpovedá podľa PDCAAS približne 270 g vajíčok, 330 g tvarohu, 215 g kuracieho mäsa, 1,48 kg dusenej ryže, 819 g vareného hrachu alebo 1,06 kg chleba.
Kvalita spočíva v obsahu esenciálnych aminokyselín
Proteíny v ľudskom tele obsahujú celkom 20 základných aminokyselín, ktoré sa delia na esenciálne (potrebné prijať, organizmus si ich sám nevie syntetyzovať) a neesenciálne.
- Esenciálne aminokyseliny (8): valín, leucín, izoleucín, fenylalanín, tryptofán, lyzín, metionín, treonín. Fenylalanín môže byť syntetyzovaný z tyrozínu a methionín môže byť syntetyzovaný z cysteínu, takže esenciálnosť týchto aminokyselín je relevantná. U deti patrí medzi esenciálne aminokyseliny aj histidín a do istej miery aj arginín.
- Neesenciálne aminokyseliny (12): alanín, arginín, asparagín, kyselina asparágová, cysteín, kyselina glutámová, glutamín, glycín, histidín, prolín, serín, tyrozín.
Z esenciálnych aminokyselín sa na pultoch obchodov so športovou výživou najčastejšie objavujú tzv. vetvené aminokyseliny BCAA (branched-chain amino acids). Sú to aminokyseliny leucín, isoleucín a valín. Ich prínos sa vo všeobecnosti považuje za najväčší.
Vegetariáni a vegáni, ktorý obmedzujú príjem živočíšnej bielkoviny môžu mať problém s príjmom esenciálnych aminokyselín. Viac o tejto problematike sa dočítate v článku “Tvorba svalovej hmoty pre vegetariánov“. Existujú esenciálne aminokyseliny, ktoré sú výlučne z rastlinného pôvodu. Je to praktický spôsob ako prijať dostatočné množstvo kvalitných aminokyselín. Jedinečný doplnok Balance Amino Acid vyrába anglická firma Viridian.
Určovanie kvality bielkovín
Ako si vybrať kvalitný proteín? Pre hodnotenie kvality proteínových zdrojov sa vyvinulo niekoľko metód:
Proteínová účinnosť (PER, protein efficiency ratio)
Pomer medzi prírastkom telesnej hmotnosti a hmotnosti prijatých bielkovín (v gramoch). Táto hodnota odráža schopnosť daného proteínu zvyšovať hmotnosť u testovaných zvierat. Dáva teda informáciu vedcom o tom, akú ma daný proteín schopnosť podporovať rast. PER hodnoty 1,5 – 2,0 sú priemerné a nad 2,0 sú vysoké. Meritom je porovnanie s účinkom proteínu, ktorý je obsiahnutý vo vaječnom bielku alebo v mlieku. Vaječná bielkovina je považovaná za najhodnotnejšiu, pretože obsahuje všetkých osem esenciálnych aminokyselín v ideálnom pomere a zásobárňou všetkých látok nevyhnutných pre rast vtákov.
Proteínová stráviteľnosť (protein digestibility)
Je pomer medzi stráveným dusíkom a celkovým dusíkom prijatým do tela v bielkovinách. Zisťuje sa z obsahu dusíku vylúčeného vo výkaloch. Vyjadruje sa v zlomkoch alebo v percentách. Reálna stráviteľnosť bielkovín v tele sa síce od týchto hodnôt môže líšiť, ale rozdiely nie sú viac ako 5 %. Výrazne zmeny stráviteľnosti bielkovín nastávajú tepelnou úpravou. Napríklad pri bielkovine z mlieka sa zahrievaním stráviteľnosť podstatne zhoršuje, zatiaľ čo pri strukovinách zlepšuje.
Biologická hodnota bielkovín (BV, biological value)
Biologická hodnota je definovaná ako pomer medzi množstvom proteínov využitých na stavbu a regeneráciu telesného tkaniva (prírastky svalovej hmoty) a množstvom strávených proteínov (nevylúčené výkaly), ktoré môžu byť využité pre tvorbu energie. Väčšina potravín má biologickú hodnotu medzi 50 – 100.
Celková proteínová využiteľnosť (NPU, net protein utilization)
Pomer medzi množstvom proteínov využitých na stavbu telesného tkaniva a množstvom prijatých proteínov. Je to teda relevantne presnejší ukazovateľ než biologická hodnota, pretože berie do úvahy biologickú hodnotu aj stráviteľnosť bielkoviny (BV x stráviteľnosť).
Aminokyselinové skóre (AAS, amino acid score)
Pomer medzi obsahom aminokyselín v danom proteíne (mg/ g proteínu) a jej obsahom v „ideálnom“ proteíne. Zo skóre jednotlivých aminokyselín sa následne vypočíta priemer. Keďže potreba aminokyselín sa po skončení dojčiaceho veku výrazne nemení, bol model „ideálneho proteínu“ (stanovený organizáciami FAO a WHO) založený na pravdepodobných potrebách deti vo veku 2-5 rokov. V súčasnosti sa aminokyselinové skóre potravín vypočítava už len zo skóre najhoršie zastúpenej esenciálnej aminokyseliny. Takto sa dá odhadnúť, koľko daného proteínu je potrebné na kompletné pokrytie aminokyselinovej potreby.
Aminokyselinové skóre korigované proteínovou stráviteľnosťou (PDCAAS, protein digestibility corrected amino acid score)
Vyjadruje pomer jednotlivých aminokyselín v proteíne, rovnako ako jeho stráviteľnosť a tiež využiteľnosť v ľudskom organizme. Pri stanovení tohto ukazovateľa je najskôr určené skóre podľa obsahu jednotlivých aminokyselín a následne upravené vo vzťahu k stráviteľnosti daného proteínového zdroja. Stráviteľnosť, ktorá je u jednotlivých potravín rôzna je veľmi dôležitá. Inými slovami je to pomer medzi obsahom najhoršie zastúpenej esenciálnej aminokyseliny (mg/ g proteínu) a jej obsahom v „ideálnom“ proteíne X proteínová stráviteľnosť.
Aj keď skóre PDCAAS nie je dokonalým odrazom kvality bielkovín, v súčasnosti sa propaguje ako najpresnejšia metóda pre použitie človeka. Hodnoty 1.0 a vyššie znamenajú, že proteín obsiahnutý v potravine je schopný maximálne pokryť ľudskú potrebu esenciálnych aminokyselín. Napríklad pri pšeničnej bielkovine, ktorej nedostatok lyzínu zapríčiňuje nízke PDCAAS (0,46) je nutné skonzumovať dva krát väčšie množstvo ako proteín z hovädzieho mäsa (1,01) a približne 2,5 krát viac než proteín z vajíčok alebo mlieka (1,20). Teoreticky niektorá potravina môže dosiahnuť hodnoty PDCAAS aj 0,0, pokiaľ prinajmenšom úplne chýba jedna z esenciálnych aminokyselín.
Zdroj: Dietary Reference Intakes: The Essential Guide to Nutrient Requirements Archived 5 July 2014 at the Wayback Machine.. Institute of Medicine’s Food and Nutrition Board. usda.gov
PROTEIN AND AMINO ACID REQUIREMENTS IN HUMAN NUTRITION (PDF). WHO Press., page 150
Luhovyy BL, Akhavan T, Anderson GH (2007). “Whey proteins in the regulation of food intake and satiety
Whey Protein Production and Utilization.. In Onwulata CI, Huth PJ. Whey processing, functionality and health benefits
Clark, Jim (August 2007). “an introduction to amino acids”. chemguide. Retrieved 4 July2015
“Chapter 1: Proteins are the Body’s Worker Molecules”. The Structures of Life. National Institute of General Medical Sciences.