Kaj so proteini?

Zelo pogosto vprašanje, ki ga zasledimo, je, kaj so beljakovine. Beljakovine (ali proteini po angleško) so ene izmed treh esencialnih makrohranil poleg ogljikovih hidratov in maščob v naši prehrani. Beljakovine v našem telesu opravljajo številne funkcije in so del različnih pomembnih spojin (npr. encimi, hormoni, protitelesa), kakor tudi strukturnih enot (npr. mišice). Pomanjkanje beljakovin v prehrani ima lahko negativne posledice na delovanje našega telesa, prav tako pa nam lahko prepreči optimalen napredek v športu.

Iz česa so beljakovine sestavljene?

Osnovna sestavina beljakovin so t. i. aminokisline. To so molekule, ki vsebujejo aminsko (–NH2) in karboksilno (–COOH) funkcionalno skupino in se preko peptidnih vezi povezujejo v dipeptide, tripeptide in polipeptide (beljakovine). Zgradba beljakovin se razlikuje od beljakovine do beljakovine, saj vsaka beljakovina ne vsebuje enakih aminokislin. Tudi aminokisline se po zgradbi med seboj razlikujejo. V osnovi pa delimo aminokisline na esencialne (oz. tiste, ki jih moramo zaužiti preko hrane, saj jih naše telo ni sposobno sintetizirati samo od sebe) in ne-esencialne (oz. tiste, ki jih je naše telo sposobno sintetizirati samo od sebe).

Vrste beljakovin

Poznamo številne vrste beljakovin, ki pa jih lahko v osnovi delimo na živalske beljakovine in rastlinske beljakovine.
Beljakovine živalskega izvora smatramo za bolj kakovostne beljakovinske vire, saj imajo te beljakovine v primerjavi z beljakovinami rastlinskega izvora višjo stopnjo prebavljivosti in višjo vsebnost določenih aminokislin.

Med najpogosteje uporabljene beljakovine živalskega izvora spadajo mlečni proteini (kazein in sirotka ali whey proteini po angleško, pri katerih poznamo različne oblike sirotke glede na postopek njihove priprave: beljakovinski koncentrat, sirotkin izolat in hidrolizat), goveji proteini, jajčni proteini itd.

Kljub temu da večina živil rastlinskega izvora nima popolne aminokislinske sestave (ne vsebuje vseh 8 esencialnih aminokislin v zadostnih količinah), pa poznamo nekatere izjeme. Med te spadajo sojine beljakovine (Hoffman in sod., 2004) in konopljine beljakovine (Callaway, 2002).
Med bolj kakovostne rastlinske beljakovinske vire lahko štejemo tudi kvinojo in amarant, ki vsebujeta višjo koncentracijo aminokisline lizin, ki je pogosto limitirajoča aminokislina pri večini žitaric in bi bilo za dosego popolne aminokislinske sestave smiselno kombiniranje kvinoje ali amaranta z ostalimi žitaricami (Thanapornpoonpong in sod., 2008).
Poleg teh beljakovin rastlinskega izvora poznamo še druge veganske beljakovine, kot so grahovi proteini in riževi proteini.

Uporaba beljakovin v športu

Prehrana za športnike je med drugim posebna v smislu, da vsebuje večje količine beljakovin v primerjavi s prehrano neaktivnih ljudi. Športniki potrebujejo večje količine dnevno zaužitih beljakovin za boljšo regeneracijo in optimiziranje sinteze novih mišičnih beljakovin po napornih treningih.

Potrebe po beljakovinah se razlikujejo glede na šport, prav tako pa na optimalen beljakovinski vnos vpliva naš dnevni energijski vnos, saj v času energijskih primanjkljajev rabimo več beljakovin kot v času energijskega presežka. Vsekakor lahko rečemo, da vaša športna prehrana oz. fitnes prehrana ne bo popolna brez zadostnega dnevnega beljakovinskega vnosa.

Koliko beljakovin na dan?

Prehrana športnika običajno vsebuje beljakovinski vnos v rangu 1,2–2,0 g beljakovin/kg telesne teže/dan (American College of Sports Medicine, 2016).

Višji vnosi kot to se priporočajo v času izredno visokih energijskih primanjkljajev ali v času neaktivnosti kot posledice poškodbe posameznika v namen hitrejše regeneracije in boljšega ohranjanja puste mišične mase (American College of Sports Medicine, 2016). Več o optimalnem beljakovinskem vnosu, ki je primeren za vaše cilje in potrebe, pa lahko najdete tukaj.

Pogosto se dogaja, da predvsem športniki vzdržljivostnega tipa ne poskrbijo za zadosten dnevni beljakovinski vnos, saj so mišljenja, da za njihov tip športa ne rabijo toliko beljakovin. To ni res. Tudi športniki vzdržljivostnega tipa potrebujejo zadosten beljakovinski vnos (v zgoraj omenjenem rangu 1,2–2,0 g beljakovin/kg telesne teže/dan), ne samo športniki moči in hitrosti. Prehrana za športnike mora tako vsebovati zadostno mero beljakovin ne glede na tip športa.

Beljakovine v prehrani in kakovost beljakovin

V prejšnjem poglavju smo omenili, kakšne so okvirne beljakovinske potrebe športnika. Posameznik lahko doseže ta beljakovinski cilj z uporabo “prave hrane”, lahko pa si pomaga z različnimi dodatki k prehrani (beljakovinski napitki ali t. i. proteinski shake).

Torej, kje najdemo beljakovine v hrani?

Beljakovine lahko najdemo v najrazličnejših izdelkih živalskega in rastlinskega izvora.

Preden si pogledamo seznam živil bogatih z beljakovinami, pa moramo razumeti, da niso vsi beljakovinski viri enako kakovostni. Poleg zadostnega dnevnega vnosa beljakovin je namreč zelo pomembna tudi kakovost zaužitih beljakovin.

Obstajajo številne metode, s katerimi lahko ocenimo kakovost beljakovin. Te metode so (Hoffman in Falvo, 2004):

1. Protein efficiency ratio (PER)

PER tehnika določi kakovost beljakovin preko merjenja rasti živali. Tehnika zahteva krmljenje podgan s testno beljakovino in nato merjenje pridobljene telesne teže podgane v povezavi s količino zaužite testne beljakovine. Slaba stran tehnike je nizka stopnja korelacije s potrebno količino beljakovin za rast v ljudeh.

2. Biološka vrednost beljakovin

Biološka vrednost beljakovin meri kakovost beljakovin preko izračuna količine dušika, uporabljenega za tvorbo novega tkiva, deljenega s količino dušika absorbiranega iz hrane (vse skupaj se pomnoži s 100 in izrazi v %; vrednosti, ki so bližje številki 100, predstavljajo bolj kakovostne beljakovinske vire). Pomanjkljivost metode je, da biološka vrednost ne vzame v poštev številnih pomembnih faktorjev, ki vplivajo na prebavo beljakovin in ne upošteva interakcije beljakovin z drugo hrano pred absorpcijo beljakovin.

3. Net protein utilization

To je zelo podobna metoda merjenju biološke vrednosti beljakovin. Glavna razlika je ta, da biološko vrednost beljakovin izračunamo preko absorbiranega dušika, net protein utilization pa izračunamo preko zaužitega dušika.

4. Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score (PDCAAS)

PDCAAS je trenutno najbolj razširjena in najpogosteje uporabljena metoda merjenja kakovosti beljakovin, vendar ima tako kot ostale metode svoje pomanjkljivosti.

Metoda temelji na tem, da določimo kakovost beljakovin preko izražanja prve esencialne limitirajoče aminokisline v testirani beljakovini kot odstotek vsebnosti iste aminokisline v referenčnem vzorcu aminokislin.

Kot je razvidno iz zgornjega grafa, imajo beljakovine živalskega izvora načeloma višjo PDCAA vrednost, saj vsebujejo višjo koncentracijo določenih (esencialnih) aminokislin in višjo stopnjo prebavljivosti.

Spodaj lahko vidite še en graf, ki prikazuje razliko v kakovosti beljakovin, pri čemer je bila kakovost izmerjena z različnimi metodami (Hoffman in Falvo, 2004).

V kateri hrani so beljakovine?

1) Beljakovine živalskega izvora

Dobri živalski viri beljakovin so:

  • meso in mesni izdelki,
  • ribe in morski sadeži,
  • mleko in mlečni izdelki,
  • jajca itd.

Najpogosteje uporabljena beljakovina živalskega izvora v športu (in najbolj razširjen prehranski dodatek na splošno) je sirotka, ki je mlečna beljakovina. Sirotka predstavlja eno izmed dveh beljakovin (poleg kazeina), najdenih v mleku, pri kateri predstavlja 20 % delež beljakovin. Sirotka je beljakovina, ki je bogata z esencialnimi aminokislinami levcin, izolevcin in valin (bolje poznani pod skupnim imenom BCAA ali branched chain amino acids) in ima visoko vsebnost glutamina. Sirotko prav tako odlikuje visoka vsebnost vitaminov in mineralov, obenem pa vpliva na hitro sproščanje aminokislin takoj po zaužitju (Kanda in sod., 2016) in se zato uporablja kot proteinski napitek takoj po končanem treningu.

Glede na različen postopek priprave lahko delimo sirotko na beljakovinski koncentrat, sirotkin izolat in hidrolizat.

Kakšna je razlika med Izolatom in Hidrolizatom?

Izolat

Beljakovinski izolat je najčistejši beljakovinski vir na voljo, ki ima beljakovinsko vsebnost kar 90 % ali višje. V primerjavi s koncentratom, ki vsebuje približno 80 % beljakovin, izolat vsebuje še višji delež beljakovin in nižji delež maščob in ogljikovih hidratov, kot posledica nadaljnjega procesiranja beljakovin. Izolate se lahko proizvede iz najrazličnejših beljakovinskih virov kot so sirotka, soja, goveje beljakovine itd. Posebnost sirotkinega izolata je ta, da se tekom procesiranja beljakovin izgubi tudi velik delež laktoze. Posledično pa so sirotkini izolati primerni tudi za ljudi, ki so intolerantni na laktozo.

 

Hidrolizat

Hidrolizati predstavljajo najbolj procesirano obliko beljakovinskih dodatkov na voljo. Proizvedeni so iz prečiščenih beljakovinskih virov s procesom segrevanja z uporabo kisline ali z dodatkom proteolitskih encimov, ki razgrajajo beljakovine na svoje osnovne komponente. Vsak beljakovinski hidrolizat tako predstavlja kompleksno mešanico peptidov različnih dolžin in aminokislin, ki so osnovni gradniki beljakovin. Zaradi te deloma razgrajene sestave se hidrolizati hitreje absorbirajo v telo v primerjavi z drugimi oblikami beljakovin.

Osnovna oblika je sirotkin koncentrat. Med procesiranjem sirotke se odstrani velik delež vode, laktoze in nekaj mineralov.

Postopek izdelave sirotkinega izolata je tak, da dobimo končni produkt, ki ima izredno visoko vsebnost beljakovin (običajno nad 90 %), izredno nizek delež ogljikovih hidratov in maščob, obenem pa se praktično celotna laktoza iz izdelka odstrani. Posledično je izolat primeren za ljudi z intoleranco na laktozo, saj so to proteini brez laktoze.

Z uporabo različnih postopkov toplotne obdelave in/ali dodajanja kislin ali encimov za razgradnjo vezi med aminokislinami, pa dobimo hidrolizirane beljakovine. Hidrolizat se razlikuje predvsem po tem, da so vezi med aminokislinami znotraj beljakovin deloma razgrajene, absorbcija tega prehranskega dopolnila pa je posledično še hitrejša.

Druga beljakovina, poleg sirotke, najdena v mleku, ki predstavlja kar 80 % delež beljakovin, je kazein.

Kazein se od sirotke razlikuje predvsem po tem, da ima nekoliko nižji delež BCAA ter da vpliva na zelo počasno sproščanje aminokislin v krvni obtok, zaradi česar so to odlični proteini pred spanjem, saj nas čez noč oskrbujejo s konstantnim dotokom aminokislin (Wilborn in sod., 2010).

Zaradi dejstva, da sta sirotka in kazein visoko kakovostna beljakovinska vira in zaradi njunih specifičnih lastnosti glede absorpcije, se prodajata kot najrazličnejša prehranska dopolnila in sta uporabna tako za povečanje mišične mase, kakor tudi za oblikovanje telesa in hujšanje.

2) Beljakovine rastlinskega izvora

Rastlinska hrana bogata z beljakovinami:

  • stročnice,
  • oreščki,
  • semena,
  • polnozrnati izdelki itd.

Najpogosteje uporabljeni veganski proteini so sojini. Te predstavljo beljakovinski vir, ki je po kakovosti enakovreden beljakovinam živalskega izvora z najvišjo PDCAAS vrednostjo možno, 1.0 (Hasler, 2002).

Sojini proteini so tudi bogati z BCAA, povezani pa so tudi s številnimi pozitivnimi vplivi na zdravje, kot so: nižanje LDL holesterola in koncentracije lipidov v krvi, pozitivni vplivi na krvni pritisk itd. (Potter, 2000).

Več o tem, kako optimizirati vegansko prehrano iz vidika beljakovinskega vnosa, si lahko preberete tukaj.

Proteini in regeneracija mišic po treningu

Do zdaj smo omenili, kako pomembna faktorja sta dnevna količina in kakovost vnesenih beljakovin, ko je v igri prehrana športnika.

Naslednja izredno pomembna točka pa je časovni vnos beljakovin. Izkaže se namreč, da je sinteza mišičnih beljakovin optimizirana, ko v času “okna priložnosti” (0–2 uri po končani telesni vadbi) zaužijemo zadostno mero visoko kakovostnih beljakovin (American College of Sports Medicine, 2016).

Običajno se priporoča vnos približno 0,3 g beljakovin/kg telesne teže oz. 20–25 g beljakovin po treningu. Višje količine kot to (do 40 g) se priporočajo predvsem po končanem treningu celega telesa, ko bo znotraj istega treninga aktivirana večja količina mišične mase (Macnaughton in sod., 2016). Več o primernem beljakovinskem vnosu po končanem treningu si lahko preberete tukaj.

Proteini po treningu so tako izredno pomembni in nam prinašajo številne korist, predvsem pa je izboljšana regeneracija mišic. Tako so tudi beljakovinski napitki po vadbi poznani kot regeneracijski napitek.

Stranski učinki proteinov in visoko beljakovinskih diet

Zelo pogosto vprašanje, ki ga zasledimo, je, ali visoko-beljakovinske diete negativno vplivajo na naše zdravje, predvsem na kardiovaskularno zdravje, zdravje ledvic in zdravje kosti.

1) Visoko-beljakovinske diete in delovanje ledvic

Ledvice predstavljajo pomembno mesto izločanja odvečnega dušika iz telesa. Visoko-beljakovinske diete naj bi negativno vplivale na zdravje ledvic, saj naj bi jih preobremenile.

Trenutno ni nobenih dokazov, da bi visoko-beljakovinske diete negativno vplivale na delovanje ledvic pri zdravih posameznikih. Študija, narejena s strani Poortmans in Dellalieux (2000) na bodybuilderjih, ki so uživali zelo visok beljakovinski vnos (2,8 g beljakovin/kg/dan), ni našla nikakršnih negativnih vplivov na zdravje ledvic udeležencev študije. Več o tem, ali so beljakovine škodljive za telo, si lahko preberete tukaj.

2) Visoko-beljakovinske diete in zdravje kosti

V sistematičnem pregledu literature in meta-analize, ki je vključila 36 različnih študij narejenih na temo vpliva visoko-beljakovinskih diet na zdravje kosti, narejene s strani Shams-White in sod. (2016), ni bil odkrit noben negativni vpliv visoko-beljakovinskih diet na zdravje kosti.

3) Visoko-beljakovinske diete in kardiovaskularno zdravje

Višji vnos beljakovin živalskega izvora naj bi imel negativen vpliv na kardiovaskularno zdravje posameznika, predvsem zaradi višjega vnosa maščob in holesterola, ki spremljajo take diete.

Vendar pa lahko z boljšo ozaveščenostjo in pravilno prehransko vzgojo športniki minimalizirajo vnos tako maščob, kakor tudi holesterola, tako da npr. odstranijo kožo iz piščančjih prsi, uživajo predvsem bolj puste kose mesa, nadomestijo nekaj živalskih beljakovin z beljakovinami rastlinskega izvora ipd. Poleg tega pa ima športnik na voljo tudi številne prehranske dodatke (npr. proteini v prahu, proteinske čokoladice, športni napitki ipd.), ki imajo običajno zelo nizek delež maščob. Posamezniki lahko z uporabo takih metod zlahka ostanejo znotraj dnevnih potreb in omejitev za dnevni vnos maščob in holesterola.

Proteini za pridobivanje mišične mase ali za hujšanje?

Zelo pogosto vprašanje, ki ga zasledimo, je, ali se beljakovine za hujšanje in za pridobivanje mišične mase med seboj razlikujejo?

Odgovor je “ne”, gre se namreč za isto hranilo. Enake beljakovine lahko uživajo tako posamezniki, katerih cilj je večja mišična masa, kakor tudi posamezniki, katerih cilj je izguba maščobe. Prav tako lahko enake beljakovine uživajo posamezniki, ki se ukvarjajo s športi moči in hitrosti, kakor tudi posamezniki, ki se ukvarjajo s športi vzdržljivostnega tipa.

Proteinski recepti

Omenili smo že, kje najdemo beljakovine v hrani. Za dosego dnevnega beljakovinskega vnosa pa si lahko pomagamo tudi s številnimi recepti, ki so bogati z beljakovinami. V poštev pa seveda pridejo tudi najrazličnejši domači beljakovinski napitki.

Nekaj odličnih beljakovinskih receptov lahko najdete tukaj:

Literatura

Hoffman J. R., Falvo M. J. 2004. Protein – which is best? Journal of Sports Science and Medicine, 3: 118–130

Callaway J. C. 2002. Hemp as food at high latitudes. Journal of Industrial Hemp, 7, 1: 105–117

Thanapornpoonpong S., Vearasilp S., Pawelzik E., Gorinstein S. 2008. Influence of various nitrogen applications on protein and amino acid profiles of amaranth and quinoa. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 56, 23: 11464–11470

American College of Sports Medicine Joint Position Statement. Nutrition and Athletic Performance. D. Travis Thomas, Kelly Anne Erdman, Louise M. Burke Med Sci Sports Exerc. 2016 Mar; 48(3): 543–568. doi: 10.1249/MSS.0000000000000852

Hoffman, J. R., & Falvo, M. J. (2004). Protein – Which is Best? Journal of Sports Science & Medicine, 3(3), 118–130.

Kanda, A., Nakayama, K., Sanbongi, C., Nagata, M., Ikegami, S. & Itoh, H. (2016). Effects of Whey, Caseinate, or Milk Protein Ingestion on Muscle Protein Synthesis after Exercise. Nutrients, 8(6), p.339.

Wilborn, C., Taylor, L., Foster, C., Campbell, B., McAdams, M., Dugan, K. & Lewing, M. (2010). The Effects of Pre- and Post-Exercise Whey vs. Casein Protein Consumption on Body Composition and Performance Measures in Collegiate Female Athletes. Medicine & Science in Sports & Exercise, 42, p.774.

The cardiovascular effects of soy products. Hasler CM. J Cardiovasc Nurs. 2002 Jul; 16(4):50-63; quiz 75-6.

Potter S.M. (2000) Soy—new health benefits associated with an ancient food. Nutrition Today 35, 53-60

Macnaughton, L., Wardle, S., Witard, O., McGlory, C., Hamilton, D., Jeromson, S., Lawrence, C., Wallis, G. and Tipton, K. (2016). The response of muscle protein synthesis following whole‐body resistance exercise is greater following 40 g than 20 g of ingested whey protein. Physiological Reports, 4(15), p.e12893.

Do regular high protein diets have potential health risks on kidney function in athletes? Poortmans JR, Dellalieux O. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2000 Mar; 10(1):28-38.

Shams-White, M., Chung, M., Du, M., Fu, Z., Insogna, K., Karlsen, M., LeBoff, M., Shapses, S., Sackey, J., Wallace, T. and Weaver, C. (2017). Dietary protein and bone health: a systematic review and meta-analysis from the National Osteoporosis Foundation. The American Journal of Clinical Nutrition, p.ajcn145110.