Baltymų sudėtis, struktūra, funkcijos.
Sudėtis.
Tarp žmogaus ląstelės organinių komponentų baltymai stovi kone pirmoje vietoje, kaip ir pagal kiekį (10-12 % bendros ląstelės masės), taip ir pagal reikšmę. Suaugusio žmogaus organizmo baltymai sudaro apie 10 kg (pusę jų tenka raumenų baltymams). Baltymai yra pagrindinė organizmo statybinė medžiaga, o viena iš svarbesnių baltymų funkcijų yra organizmo (raumenų, vidaus organų ir pan.) ląstelių ir audinių atstatymas (atnaujinimas). Sportininkai kartais netgi pabrėžiama: yra baltymų – tu augi (t. y. auga raumeninė masė), nėra baltymų – tu geriausiu atveju stovi vietoje. Žinoma tai turi savo tiesos, bet ar auginti raumenis yra vienintelė baltymų paskirtis? Į šį ir kitus klausimus pabandysime atsakyti šiame straipsnyje.
Baltymai – tai stambiamolekuliniai azoto turintys organiniai junginiai, sudaryti iš aminorūgščių liekanų, t. y. polimerinės medžiagos (polipeptidai), sudarytos iš monomerų. Ląstelės dažniausiai turi 20 skirtingų aminorūgščių, kuriose yra anglies (C), vandenilio (H), azoto (N), deguonies (O), būna sieros (S), kartais jodo (I), geležies (Fe), fosforo (P). Yra didelė įvairovė baltymų, kurie sudaro organizmo struktūros pagrindą ir yra reikalingi daugeliui funkcijų.
Struktūra.
Nepaisant sudėtingos sandaros ir didelės įvairovės, visi baltymai sudaryti palyginus iš paprastų struktūrinių elementų – aminorūgščių. Aminorūgšties molekulės sandarą matome paveikslėlyje. Į bet kokios aminorūgšties sudėtį įeina funkcinė amino grupė (-NH2), kuri ir turi pagrindines jos funkcijas. Taipogi funkcinė karboksilo grupė (-COOH) su savo rūgštinėmis savybėmis ir radikalas (-R), visų aminorūgščių jis skirtingas. Baltymo molekulėje aminorūgštys sudaro kovalentinius ryšius. ryšys susidaro tarp karboksilo grupės vienoje aminorūgšties molekulėje ir aminogrupės – kitoje, atskylant vandens molekulei. Jis vadinamas peptidiniu ryšiu. Savo ruožtu aminorūgštys, sujungtos peptidiniais ryšiais, sudaro ilgas polipeptidines grandines, kurie ir yra vadinami baltymais.
Aminorūgštinių liekanų kiekio ir jų išsidėstymo sekos pakitimai baltymo molekulėje, sudaro galimybę susidaryti didžiuliam kiekiui baltymų, kurie skiriasi savo fizinėmis bei cheminėmis savybėmis, struktūriniu arba funkciniu vaidmeniu organizme. Nors iš pirmo žvilgsnio ir atrodo viskas pakankamai paprasta, bet taip išties nėra. Baltymų savybės priklauso nuo baltymo molekulinės erdvinės struktūros (žinomi 4 tokie lygmenys). Trumpai apie juos:
• pirminė struktūra, tai aminorūgščių, sujungtų kovalentiniais (peptidiniais) ryšiais, seka;
• antrinė struktūra – susidaro kai polipeptido grandinė susirango į α spiralę ar β klostes ir užima erdvėje tam tikrą padėtį; šią struktūrą palaiko vandeniliniai ryšiai tarp aminorūgščių, išsidėsčiusių polipeptido grandinėje;
•tretinė struktūra – susidaro kai polipeptidinė spiralė susiraito įvairiomis konfigūracijomis; ją palaiko vandeniliniai, joniniai, kovalentiniai (S-S), ryšiai, hidrofobinės R grupių sąveikos;
• ketvirtinė struktūra – susidaro susijungus kelioms baltymų makromolekulėms į komplektą; ją palaiko vandeniliniai ir joniniai ryšiai tarp makromolekulių.
Visa ši pateikta sausa ir neįdomi informacija tam, kad būtų lengviau suprasti, jog baltymai pagal savo struktūrinį lygmenį turi tam tikrą biologinį aktyvumą. Kiekvienas baltymas turi pirminę, antrinę ir tretinę struktūrą, kai kurie ir ketvirtinę. Baltymo biologinis aktyvumas pasireiškia tretinėje struktūroje, dėl to, pakeitus bent vieną aminorūgštį polipeptidinėje grandinėje gali pakisti baltymo konfigūracija ir sumažėti arba netgi visiškai nebetenkama savo biologinio aktyvumo. Dažnai sutinkamas reiškinys yra baltymų denatūracija, kitaip sakant – natūralus baltymo struktūros pažeidimas. Jo priežastimi gali būti temperatūra, pH pokyčiai arba kitokie fiziniai ar cheminiai veiksmai. Tokio poveikio metu dalis ryšių nutrūksta, ir baltymo struktūra bei savybės pakinta (pvz., kaitinamas kiaušinio baltymas sukietėja). Šio proceso metu, pirmiausiai suyra ketvirtinė, vėliau ir tretinė bei antrinės struktūros. Baltymas nebegali normaliai funkcionuoti. Kai kuriais atvejais denatūracija gali būti grįžtamas procesas (renatūracija), o kai kada, pašalinus šį procesą sukėlusį veiksnį, baltymo molekulė gali atgauti buvusią struktūrą bei biologinį aktyvumą.
Funkcijos.
Baltymų funkcijos labai įvairiapusės, viena iš svarbiausių ir labiausiai žinoma sportininkams žinoma yra statybinė funkcija: baltymai dalyvauja susidarant visoms ląstelės ląstelinėms membranoms ir organoidams, taipogi neląstelinėms struktūroms. Bet remiantis atliekamomis biologinėmis funkcijomis, baltymai gali būti skirstomi į struktūrinius, katalizinius, pernašos, reguliacinius, apsauginius ir kt. Čia reiktų paminėti ir tai, kad baltymai skirstomi į paprastuosius (taip vadinamus proteinus) ir sudėtinguosius (proteidus). Todėl baltymai, kurie sudaryti tik iš aminorūgščių, vadinami paprastaisiais baltymais, o sudėtingieji baltymai yra paprastųjų ir tam tikrų nebaltyminių medžiagų junginiai. Proteidų nebaltyminė dalis vadinama prostetine grupe, kurioje gali būti nukleorūgštys, angliavandeniai, lipidai, fosfato rūgštys, metalo jonai, hemas, flavinai ir kt. Kita vertus, baltymų skirstymas į paprastuosius ir sudėtinguosius yra santykinis. Ką gi, kokios gi kitos yra baltymų funkcijos, kurios ne visada minimos tarp sportininkų, bet jos yra ne ką mažiau reikšmingos.
• Fermentinė (katalizinė) funkcija – specifiniai baltymai katalizatoriai (fermentai), kurie spartina ląstelėse vykstančių cheminių reakcijų eigą. Šių baltymų dėka, reakcijos pagreitėja tūkstančius kartų.
•Sutraukiamieji (kontraktiliniai) baltymai – šie baltymai geba susitraukti ir atsipalaiduoti, jiems pirmiausiai priskiriami aktinas ir miozinas esantys miofibrilėse, jų dėka galimas griaučių raumenų judėjimo funkcija. Šis mechaninis – cheminis procesas vyksta naudojant cheminę energiją.
• Pernašos funkcija – tam tikri baltymai sugeba prisijungti ir pernešti medžiagas iš vienų audinių į kitus, taipogi geba pernešti per ląstelių membranas (pvz., kraujo baltymai), tokiu būdu pernešamas deguonis, gliukozė, aminorūgštys ir kt. medž.
• Apsauginė funkcija – kraujo baltymai veikia kraujo krešėjimo procesuose apsaugodami organizmą nuo nukraujavimo; specialūs imuniniai baltymai saugo organizmą nuo į jį patekusių svetimų medžiagų.
• Struktūrinė funkcija – šie baltymai yra tam tikrų audinių struktūrinė dalis, kuri suteikia jiems formą, sudaro atramą, apibrėžia tam tikro audinio mechanines savybes (pvz., kolagenas yra jungiamojo audinio, tarpląstelinės medžiagos, sausgyslių ir kremzlių sudedamoji dalis; keratinas yra odos, nagų, plaukų, plunksnų pagrindas).
•Reguliacinė (hormoninė) funkcija – specifiniai baltymai hormonai (pvz., insulinas, gliukagonas ir kt., jie taip pat yra baltymai) reguliuoja medžiagų apykaitą ląstelių viduje ir viso organizmo audiniuose.
• Receptorinė funkcija – šie specifiniai baltymai sąveikauja su organizme esančiais reguliatoriais (pvz., hormonais, mediatoriais ir kt.) ir veikia viduląstelinius procesus.
•Be visų aukščiau išvardytų funkcijų žinoma reikia nepamiršti ir energetinės baltymų funkcijos. Organizmas baltymus gali panaudoti kaip ląstelės energijos šaltinį. Skylant 1g baltymo, išsiskiria 4.08 kcal (17,1kJ) energijos.
Baltymų apykaita.
Baltymams patekus į mūsų virškinimo sistemą jie yra suskaidomi iki atskirų peptidų ir iki atskirų aminorūgščių. Toliau, aminorūgštys paimamos į kraujotaką ir yra pernešamos į ląsteles (ne tik į raumenines), ten prasideda peptidinių struktūrų formavimas ir audinių sintezė. Skaidymo proceso metu susidaro azoto turinčios skilimo medžiagos – amoniakas, karbamidas, šlapimo rūgštis, kurie išskiriami su šlapimu, išmatomis ir prakaitu. Amoniakas kepenyse perdaromas į karbamidą (šlapalą), kuris vėliau pašalinamas per inkstus. Amoniakas yra toksiška organizmui medžiaga, todėl jo vertimas į karbamidą (t. y. mažiau kenksmingą medžiagą) jam yra pakankamai svarbus. Šlapimo rūgštis į kraują patenka iš audinių ir yra nukleorūgščių skaidymo produktas. Baltymų skaidymo produktams yra priskiriamas ir kreatinas bei kreatininas, kurie pašalinami su šlapimu.
Tokiu būdu, baltymo skaidymo metu susidaro azotas. Pagal išsiskiriančio azoto kiekį galima spręsti apie pakankamą arba nepakankamą baltymų patekimą į organizmą. Yra atlikti tokie skaičiavimai, kad 70 kg sveriančiam žmogui azoto netekimas jo organizme sudaro 2 -5,2 g, tai atitinka 12,5 – 32 g baltymų.
Daugeliui, ko gero, ši informacija pasirodys neaktuali ir nesvarbi, bet reiktų žinoti, kad itin per didelis baltyminio maisto vartojimas nėra jau toks sveikatai nekenksmingas dalykas. Taipogi reiktų atkreipti dėmesį į baltymų apykaitos sutrikimų požymius. Baltymų apykaitos metu, galutinių medžiagų susidarymo sutrikimas gali būti susijęs su kepenyse karbamido susidarymo sutrikimu, tai yra susiję su jų distrofija. O amoniako kaupimasis kraujyje yra to pasekmė. Amoniako kiekis kraujyje gali pakilti ir esant sutrikus inkstų išskyrimo funkcijai. Taipogi baltymų apykaitos sutrikimas gali atsirasti esant virškinimo proceso sutrikimui visuose jo etapuose, pradedant nuo pasisavinimo ir baigiant susidariusių apykaitos medžiagų išskyrimu. Esant tam tikriems negalavimams gali būti skiriama mažai baltymų turinti maisto dieta.
Iš to kas jau pasakyta, galima daryti tarpinę išvadą atletams. Kūno statybai yra svarbu gauti pastoviai aminorūgščių visos dienos bėgyje. Todėl itin svarbu valgyti maistą, kuriame gausu baltymų (5 -6 kartai per dieną). Dienos baltymų poreikis reikalingas esančios būsenos (rezultatams, svoriui ir pan.) palaikymui ir aprūpinti augimą.
Sekantis, atletus dažnai dominantis klausimas gali būti kiek reikia baltymų, kur jo yra, koks geriausias ir t.t. Jei angliavandeniai ir riebalai yra organizmui energiją teikiančios medžiagos, tai baltymai yra organizmo statybai ir atnaujinimui. Reikia nepamiršti, kad baltymai negali būti pakeisti kitomis maisto medžiagomis, bet patys baltymai gali pakeisti daugelį angliavandenių ar riebalų. Jei taip nutiko, kad organizmui trūksta energiją teikiančių medžiagų, tai baltymai bus vartojami kaip energetinė medžiaga. Todėl visada atminkite, jei valgote nepakankamai angliavandenių ir riebalų, dalis su maistu gautų baltymų nueis energijos išgavimui. Tik esant pakankamam angliavandenių ir riebalų kiekiui mityboje (žinoma, jei yra didelis šių medžiagų perteklius ir gaunama daugiau nei išeikvojama, tai greičiausiai atletas ims kaupti riebalines atsargas) baltymai naudojami pagal paskirtį (pvz., raumenų augimui). O jei ne, atletas greičiausiai blaškysis vietoje ir net uoliausios treniruotės žymios raumeninės masės užauginti nepadės.
Didėjant fizinio darbo intensyvumui išauga ir organizmo poreikis baltymuose, t. y. jei treniruotės tapo intensyvesnės arba padidėjo atleto raumeninė masė, tai reikės ir didesnio kiekio baltymų raumeninei masei palaikyti, bei toliau augti. Taigi, aminorūgštys ir yra ta medžiaga iš kurių statomas raumeninis audinys. Jei jų yra nepakankamai arba esant energetinių medžiagų (angl. ir riebl.) bei statybinių medžiagų stygiui, tai raumenys ims skaidyti patys save. Kitaip tariant, medžiagų stygius sukelia organizme tokius procesus, kurių metu tos reikalingos organizmui medžiagos vis tiek iš kažkur turi būti paimtos, kadangi reikia aprūpinti organizmo gyvybiškai svarbių organų veiklą (smegenų, širdies, plaučių ir kt.). Šiuo atveju tai tampa mūsų pačių raumenys. Jei nėra pakankamai visų reikiamų medžiagų – augimo nebus.
Baltymai, patekę į organizmą su maistu, įsisavinami tik po išankstinio suskaidymo virškinamajame trakte, kur buvo paveikti maisto virškinimo fermentų ir skilo iki aminorūgščių. Būtent šios aminorūgštys mūsų organizmo sistemoje formuoja baltymines molekules, kurios naudojamos ląstelių gamybai. Turbūt nereikia aiškinti, kad neįmanomas dalykas, jog, pavyzdžiui aminorūgštys gautos iš mėsos (gyvūno raumeninis audinys) eitų mūsų raumeninio audinio sintezei. Kiekviena aminorūgštis yra nugabenama ten, kur būtent ji, o ne kokia kita yra reikalinga tam tikro audinio sintezei (ir tai gali būti nebūtinai raumeninis audinys). Mėsėdžiai žinduoliai (tame tarpe ir žmogus) gauna reikalingus raumens augimui baltymus su augaliniu ir gyvuliniu maistu. Nei vienas gautas su maistu baltymas neįsistato organizme prieš tai nepakeistus jo būsenos. Virškinamajame trakte visi suvalgyti baltymai suskaidomi iki aminorūgščių ir tik tada statomi kiti baltymai, kurie reikalingi tam konkrečiam organizmui. Ir tai bus ne būtinai raumeninis audinys, tai gali būti ir aukščiau paminėti junginiai, pvz., fermentai, hormonai ir kt.
Baltymų (aminorūgščių) skirstymas ir poreikis.
Visų gyvų organizmų, pradedant bakterijomis ir baigiant žmogumi, baltymai yra makromolekulės, sudarytos iš L-α-aminorūgščių. Evoliucijos bėgyje žmogus neteko galimybes sintetinti beveik pusę iš 20 α-aminorūgščių, įeinančių į baltymo struktūrą. Remiantis organizmo geba sintetinti, aminorūgštys skirstomos į nepakeičiamąsias ir pakeičiamąsias. Nepakeičiamųjų aminorūgščių organizmas negali sintetinti arba sintetina nepakankamai, todėl jos turi būti gaunamos su maistu.
Taigi, dešimt iš dvidešimties aminorūgščių, būtinų baltymų sintezei, yra nepakeičiamos. T. y. visiškai nepakeičiamos žmogaus organizmui yra aštuonios: valinas, leucinas, izoleucinas, treoninas, lizinas, metioninas, fenilalaninas, triptofanas. argininas ir histidinas yra nepakeičiamos aminorūgštys tik intensyvios baltymų biosintezės laikotarpiu, organizmui augant ir sveikstant po ligų. Dvi aminorūgštys (tirozinas ir cisteinas) yra sąlygiškai pakeičiamosios. Tirozinas sintetinamas iš fenilalanino, o cisteinui susidaryti reikia metionino sieros atomų. Likusios aminorūgštys yra pakeičiamosios, nes lengvai sintetinamos organizme (glicinas, alaninas, aspartatas, asparaginas, glutamatas, glutaminas, serinas, prolinas).
Fiziologinė aminorūgščių klasifikacija nėra universali. Ji būdinga tik tam tikros rūšies organizmams. Tačiau minėtos aštuonios visiškai nepakeičiamos aminorūgštys yra universalios visiems organizmams. Kitų rūšių organizmai gali turėti skirtingą visiškai nepakeičiamųjų aminorūgščių kiekį. Trūkstant bent vienos nepakeičiamosios aminorūgšties, yra neigiama azoto pusiausvyra, sutrinka vystymasis, pažeidžiama nervų sistemos funkcija.
Pagrindinis baltymų šaltinis yra maisto baltymai, kurių daugiausiai yra gyvulinės kilmės maisto produktuose. Jeigu baltymuose yra visų nepakeičiamųjų aminorūgščių tinkamas santykis, tai tokie baltymai yra pilnaverčiai arba visaverčiai (paprastai tai yra gyvulinės kilmės maisto produktai, pvz., kiaušiniai, pienas ir jo produktai, visų rūšių mėsa, žuvis). Jeigu baltymuose nėra visų nepakeičiamųjų aminorūgščių, tai tokius baltymus paprastai vadina nevisaverčiais (paprastai tai visų rūšių javų ir ankštinių baltymai).
Augaliniai baltymai, savo biologine verte, nusileidžia gyvuliniams, nes sunkiau virškinami – mažiau turi lizino, metionino ir triptofano. Kaip ten bebūtų, bet su maistu reikia gauti abiejų rūšių baltymų. Nepilnaverčiai gali būt padaromi pilnaverčiais juos tarpusavyje maišant (pieno baltymai su javų baltyminiu maistu, mėsa su bulvėmis ir daržovėmis, paukštiena su ankštiniais (pupos, pupelės), kiaušiniai su javų košėmis). Netgi vartojant augalinių baltymų derinius, galima sudaryti tinkamą aminorūgščių mišinį. Pavyzdžiui, kukurūzų baltymuose (biologinė vertė – 36 %) yra mažai lizino, bet pakankamai triptofano, o pupų baltymuose yra daug lizino, bet mažai triptofano. Kukurūzų ir pupų mišinys garantuoja visavertį baltymų kiekį.
Šiek tiek įsiterptinai paminėkime azoto balansą. Daugelis gyvulinės, augalinės ir mikrobinės kilmės baltymų turi ganėtinai pastovų azoto kiekį – apie 16 %. Nustačius azoto kiekį tiriamajame audinyje ir padauginus iš koeficiento 6,25 (100/16=6,25), galima apytiksliai nustatyti baltymo kiekį jame. Tačiau yra baltymų, pvz., protaminas, kurie turi iki 30 % azoto. Nustatydami tik elementų sudėtį, negalime tiksliai žinoti baltymo kiekio audiniuose.
Azoto pusiausvyrai palaikyti pakaktų 30–50 % vartojamų baltymų per parą. Tačiau toks jų kiekis negarantuotų žmogaus normalaus darbingumo ir sveikatos. Baltymų mitybos normos priklauso nuo žmogaus amžiaus, darbo pobūdžio, klimato ir t. t. Vidutiniškai fiziologinė norma yra 100–120 g per parą. Sunkiai dirbančiam žmogui reikia 130–150 g, o vaikui iki 12 metų – 50–70 g baltymų per parą. Dalis baltymų, kurie turėtų būti naudojami raumens augimui, sunaudojami energijai gauti, kuri reikalinga gyvybės palaikymui, o esantis juose azotas pašalinamas iš organizmo kartu su šlapimu.
Paprastai žmogaus organizmas praranda 25-30 g baltymų per parą, dėl to baltyminis maistas pastoviai turi būti tiekiamas reikiamais kiekiais. Minimalus paros baltymų poreikis ne treniruotam vyrui sudaro 37 g, moteriai 29 g, bet kaip jau minėjome rekomenduojamos vartojimo normos yra aukštesnės. Sportuojančio, suaugusio žmogaus organizmo poreikiai baltymuose yra 1.5 – 2.5 g vienam kūno masės kilogramui. Dažniausiai paprastai rekomenduojama vartoti 3 – 4 g į 1kg kūno masės, o jei yra įvertinama baltymo kokybė tai pakanka 2g/1kg (100g liesos varškės sūrio yra 30 g baltymų, bet įsisavinimas yra 80%, taigi suvalgius tokį kiekį pasisavinama 24 g).
NPU (net protein utilization) – tikrojo baltymų suvartojimo rodiklis, jis nusako organizme sulaikyto azoto ir suvalgytų baltymų santykį procentais:
Kiaušinis 100%
Pienas ir jo produktai 80%
Žuvis 70%
Vištiena 68%
Jautiena 68%
Ryžiai 63%
Sojos produktai 56%
Žirniai 52%
Kviečių grūdai 49%
Galima ir neatsižvelgti į šį rodiklį, tiesiog valgyti 2-3g/1kg baltymų. Beveik nerekomenduojama valgyti daugiau nei 3g/1kg kūno masės. Didelis kiekis baltymų apkrauna vidaus organus (kepenis), gali sutrikdyti vandens pusiausvyrą organizme. Kai naudojama daug baltymų reikėtų dienos bėgyje gerti daugiau vandens.
Vertinant maisto produktus svarbu turėti omenyje baltymų kokybę reikalingą raumens augimui. Nesant arba esant žemai nepakeičiamų baltymų sudėčiai jis laikomas menkaverčiu ir tokie baltymai turėtų būt vartojami didesniu kiekiu. Sakykime, ankštinių kultūrų baltymai turi mažai metionino, o avižų ir kukurūzų baltymuose yra mažai lizino (abi aminorūgštys nepakeičiamos). Dėl šios priežasties, kad augaliniuose produktuose yra mažai nepakeičiamų aminorūgščių, vegetarams (ypač sportuojantiems) reikia labiau į tai atkreipti dėmesį, jeigu norima surinkti reikiamą kiekį pilnaverčių baltymų. O tai nėra taip paprasta kaip kai kada jiems atrodo.
Trūkstant bent vienos nepakeičiamos aminorūgšties baltymų sintezė strigs, ir tai vyks nepaisant to, kad augalinės kilmės maisto baltymų lyg ir suvartojama pakankamai dideliais kiekiais. Šiuo atveju reikia parinkti labai įvairius augalinės kilmės produktus, o tai kartais pinigine verte gali tapti netgi brangiau ir už mėsos gabaliuką. Jei į bet kokį iš vegetariškų patiekalų įdėti bent truputi mėsos, tai jis tuoj pat tampa pilnavertis. O be to, dėl ląstelienos ir aminorūgščių įvairovės, jis dar tampa ir labiau naudingas negu vien mėsa.
Gyvulinės kilmės baltymai yra priskiriami pilnaverčiams produktams, juose yra pilnas rinkinys visų nepakeičiamų aminorūgščių. Tokiu atveju, maitinimosi racione gyvulinės kilmės baltymų (mėsa, žuvis, paukštiena, varškė, kiaušiniai) turėtų sudaryti 60-80%, tai aprūpins reikiamų aminorūgščių kiekį. Likę 20-40 % lieka augalinės kilmės baltymams. Norint pasiekt greitesnį raumenų augimą, tokio gyvulinės ir augalinės kilmės baltymų santykio rekomenduojama laikytis kiekvieno maisto priėmimo metu.
Vertingiausi baltymų šaltiniai maisto produktuose (g/100 g produkto):
mėsa 14-20, žuvis 12-16, kiaušiniai 10.8, sūris 30.0, pienas 5.0, duona 5-10, bulvės 1.7, pupos 19.6, soja 34.0, žirniai 19.7.
Palyginimui, žemiau pateikiama dar viena lentelė, nurodanti baltymų kiekį procentais kai kuriuose maisto produktuose:
| Produktai | Baltymų kiekis, % | Produktai | Baltymų kiekis, % |
| Mėsa | 18-22 | Grikių kruopos | 11 |
| Žuvis | 17-22 | Kviečių kruopos | 10 |
| Sūris | 20-36 | Miško riešutai | 12 |
| Kiaušiniai | 13 | Kedro riešutai | 4 |
| Pienas | 3,5 | Bulvės | 1,5-2 |
| Rupi duona | 7,8 | Kopūstai | 1,1-1,5 |
| Ryžiai | 8 | Morkos | 0,8-1,6 |
| Žirniai | 26 | Obuoliai | 0,2-0,4 |
| Soja | 35 | Vyšnios | 1,1 |
| Makaronai | 9-13 |
Gyvulinės kilmes maistas turi didžiausią kiekį nepakeičiamų aminorūgščių, bet be to yra ir didelis kiekis riebalų. Maisto išdėstymas pagal vertę galimas toks:
Kiaušinių baltymas (galima keletas ir su tryniais)
Vištienos krūtinėlė
Balta mėsa (paukštiena, triušiena)
Žuvis (tunas, lašiša, menkė..)
Pieno produktai (liesi)
Liesa jautiena
Kiaušinio baltymas visiškai įsisavinamas, 4 kiaušiniai be trynio turi 12-15 g visiškai įsisavinamų baltymų. Po to sektų paukštiena ir žuvis, na o jei į pieno produktų sąvoką įeitų tik lieso pieno gaminiai, tai jis galėtų stovėti iškart po kiaušinių. Pienas be ko dar teikia kalcio, bet atletams, kurie linkę lengvai kaupt riebalus reikėtų riboti jo vartojimą, o prieš varžybas gal net visai atsisakyti. Tada papildomai naudojamas kalcis. Nors, paskutiniu metu dėl pieno produktų (ypač apie geriamą pieną) yra ir kita nuomonė. Manoma, kad jo gerti nereikėtų, kadangi žmogaus virškinimo sistema neišskiria pakankamai specialių fermentų jam suvirškinti ir organizmas su tokiu apsunkinimu sunkiai susitvarko (čia kalbama ne tik apie tuos atvejus kai žmogus netoleruoja laktozės, bet bendrai). Todėl daugelis profesionalių trenerių jau senai nerekomenduojama baltyminių kokteilių maišyti su pienu. Na, bet kaip visada būna yra dvi teigiančiųjų pusės ir pasirinkimas paliekamas asmeniškai.
Netgi liesoje jautienoje, o tuo labiau kiaulienoje gausu riebalų, todėl aukšto lygio atletai neturėtų jautienos valgyti kasdien, pakanka 2-4 kartus per savaitę. Raudona mėsa dar svarbi kaip geležies šaltinis, bet prieš varžybas stengiamasi vartoti kuo mažiau, o paskutinėmis savaitėmis reiktų netgi atsisakyti.
Reikia valgyti tiek augalinės kilmės tiek gyvulinės kilmės baltymus, bet į turinčių daug baltymų augalinės kilmės baltymus atletai labiau linkę žiūrėti kaip į angliavandenių,vitaminų ir mineralų, o ne į baltyminį šaltinį. Angliavandeniai sudaro 50-70% visos dienos maisto normos, dauguma jų turi būt gaunami iš grūdinių ir ankštinių produktų.Tokiu atveju organizmas jau yra pakankamai aprūpinamas ir augalinės kilmės baltymais. Jų pakanka tarp gyvulinės ir augalinės baltymų pusiausvyros.
Baltymų kiekis organizme, biologinė vertė ir jų reikalingumas.
Kiekis organizme.
Toliau plačiau pakalbėsime apie baltymų kiekius organizme ir trumpai apie jų apykaitą. Kaip jau matome iš pateiktos aukščiau informacijos, baltymai yra labai svarbi medžiaga, iš jos sudarytos organizmo ląstelės ir audiniai. Apie 20 % suaugusio ir 70 kg sveriančio vyro kūno masės sudaro baltymai (žr. lent.).
| Medžiaga | Kiekis, kg | Kiekis, % |
|---|---|---|
| vanduo | 42 | 60 |
| Baltymai | 14 | 20 |
| Lipidai | 9,1 | 13 |
| Angliavandeniai | 0,7 | 1 |
| Nukleorūgštys | 0,7 | 1 |
| Mineralinės medžiagos | 3,5 | 5 |
Baltymų kiekis tam tikruose organuose ir audiniuose:
| Organo ir audinio pavadinimas | Baltymų kiekis % šviežia audinio masė | Baltymų kiekis % sausa audinio masė |
|---|---|---|
| Raumenys | 18-23 | apie 80 |
| Kepenys | 18-19 | apie 57 |
| Blužnis | 17-18 | apie 84 |
| Inkstai | 16-18 | apie 72 |
| Širdis | 16-18 | apie 60 |
| Plaučiai | 14-15 | apie 82 |
| Smegenys | 7-9 | apie 45 |
Gyvuosiuose organizmuose baltymų irimas ir jų biosintezė vyksta nuolat, todėl baltymų reikia nuolat. Per parą suaugusio žmogaus organizme atsinaujina apie 250-300 g (1-2 %) baltymų. Žinoma, įvairūs baltymai atsinaujina nevienodu greičių, pvz., dauguma kepenų baltymų atsinaujina beveik per 20 dienų, raumenų audinio baltymai atsinaujina lėčiau. Mūsų organizmuose veikia labai sudėtingi ir subalansuoti mechanizmai, įvairių cheminių reakcijų metu susidariusius struktūrinius baltymus panaudoja ląstelių ir jų organoidų statybai; baltymai yra biocheminių reakcijų katalizatoriai; taipogi baltymai gali būti panaudoti kaip energijos šaltinis ir kt. Todėl reiktų suprasti, jei organizmas ilgesnį laiką negauna pakankamo kiekio baltymų, tai sutrinka tam tikros organizmo fiziologinės funkcijos, mažėja kūno masė, silpnėja baltymų sintezė, ypač fermentų.
Baltymų apykaitos intensyvumui turi įtakos daug veiksnių, pvz., vaiko organizme ji vyksta greičiau, taipogi ir nėštumo bei laktacijos, sunkaus fizinio darbo metu. Tokiu būdu, padidėjus baltymų apykaitai padidėja ir jų poreikis. Šioje vietoje pakankamą reikšmę įgauna mitybos režimas ir gaunamo baltymo kokybė. Tokio, kaip reikiamo baltymo kiekio mitybos racione tinkančio visiems, ko gero nėra. Netgi vienam ir tam pačiam žmogui kasdien jis gali skirtis. Reikiamas baltymų kiekis maisto racione priklauso nuo energijos kiekio sunaudojimo. T. y., žmogui, kuris dirba protinį arba nesunkų fizinį darbą (apie 12000 kJ), šis kiekis bus vienoks (per parą apie 85 g baltymų). O didėjant energijos eikvojimui, turėtų didėti ir baltymų poreikis (maždaug 10 g kiekvienam 1200kJ). Kaip jau ir minėta, vaikystėje baltymų poreikis yra apie 50-70 g per parą, o jau 12-15 metų amžiaus pasiekiama suaugusiems tinkama norma – apie 40-50 g, tačiau dažniausiai vidutiniškai suvartojama 90-100 g.
Organizme baltymų atsargų formoje nėra kaupiama, o optimaliai geriausia baltymų sintezė vyksta tada, kai gaunama visų 20 aminorūgščių. Baltymų apykaitoje aminorūgštys naudojamos kitų junginių sintezei (pvz., tam tikrų hormonų ar kitokių biologiškai aktyvių medžiagų). Jei mityboje trūksta angliavandenių ir lipidų, energijai gauti naudojama daugiau baltymų. Dėl tos priežasties, pasiruošimas kultūrizmo varžyboms tampa labiau brangus nei tarp varžybiniu periodu, kadangi mažinant svorį vis daugiau atsisakoma pagrindinių energetinių šaltinių (angliavandenių ir riebalų), o baltymų kiekis kažkiek pakyla. Tokiu metu vis didesnis baltymų kiekis „sudeginamas energetinėje krosnyje” siekiant išsaugoti energiją ir raumenines apimtis.
Tokio, ir ne tik tokio, periodo metu reikia nepamiršti, kad baltymų apykaita priklauso ir nuo organizmo aprūpinimo vitaminais (ypač B grupės vitaminais ir kt.). Taipogi reikėtų atkreipti dėmesį ir į tokį paprastą patarimą – maistui reikėtų naudoti pakankamai aukštos kokybės baltyminį maistą. Šio patarimo reikėtų paisyti jau vien dėl to, kad baltyminis maistas (pvz., kiaušiniai, mėsa ir kt.) yra žymiai brangesnis už angliavandenius ar riebalus ir neverta išlaidauti žemos kokybės baltymams. Tiesiog taip praktiškiau. Kita vertus, kuo aukštesnė baltymo biologinė vertė (kokybė), tuo tokio baltymo raumenų augimui reikės mažiau. Ir taip yra vien tik todėl, kad toks baltymas geriau pasisavinamas, o jo poveikis atneša daugiau efektyvios naudos.
Baltymo biologinė vertė.
Baltymo biologinė vertė yra lyg azoto išsiskyrimo organizme rodiklis, jo bendras kiekis patekusio su baltymais. Kitaip kalbant, tai išlikusio baltymo kiekio organizme rodiklis, lyginant su jo patekusiu kiekiu į organizmą. Kaip jau žinome – esant teigiamam azotiniam balansui raumenys auga, esant neigiamam – raumenys nyksta. Kaip žinoti, kad vartojamo baltymo vertė yra pakankamai aukšta? Ogi viskas paprastai, iš pateiktos informacijos aukščiau tai nesunku pasakyti – baltymo biologinė vertė priklauso nuo aminorūgščių jame sudėties, kuo ji pilnesnė, tuo baltymo vertė aukštesnė (žinoma reikia atsižvelgti ir į baltymo riebumą bei pasisavinamumą).
Kadangi jau kalbame apie baltymo biologinę vertę ar jo reikiamą kiekį organizmui ir jau pakankamai apie tai pateikėme konkrečios medžiagos, galime pasvarstyti šia tema ir kiek iš kitos pusės. Sakykime, kad žala sveikatai vartojant kasdien padidintas baltymų normas yra šiek tiek pagražinta. Žinoma, atsižvelgus į tam tikras sąlygas ji visai galima, bet šiais laikais visame pasaulyje kultūrizmu ar giminingomis sporto šakomis užsiiminėja šimtai tūkstančių žmonių, t.y. tai pakankamai paplitęs reiškinys. Neretai, netgi dažnas iš jų tarpo, kasdien vartoja padidintas normas baltymų (300-500 g/paroje), bet padidinto mirtingumo nuo baltymų per dozavimo nėra pastebima. Čia netgi atsižvelgiant į tai, kad daugelis iš jų vartoja anabolinius steroidus. Greičiausiai žymios žalos organizmui nuo to nėra, bet ar vartojant didelius kiekius baltymų yra ir nauda? Šitas klausimas gali būti pakankamai svarbus, kadangi baltymų papildai, o neretai ir pats baltyminis maistas yra pakankamai brangus ir ar verta išlaidauti?
Baltymų reikalingumas.
Kaip jau minėta aukščiau, vidutiniškai tik 20 % mūsų raumenys yra sudaryti iš baltymų, didžiausią kiekį ten sudaro vanduo (60 %) ir apie 14 % riebalai. Iš tokios informacijos peršasi išvada, kad gauti su maistu baltymų raumenų statybai visai nereikia daug. Kaip matėme iš lentelės – suaugusio žmogaus, sveriančio 70 kg, organizmo baltymai sudaro apie 14 kg, ir čia viso organizmo baltymai (ne tik raumeninės masės). Taigi, įvairių specialistų ir gydytojų ta rekomenduojama norma – netreniruotam žmogui vartoti 1 g į 1 kg kūno masės (70 g baltymų), būtų jau ir per didelė, o treniruotam žmogui 2 g į 1 kg kūno masės (140 g baltymų) dvigubai didesnė, t. y. jau kaip ir perteklinė. Žinoma čia toks tik žodinis paskaičiavimas, o 1 g baltymų 1 kg kūno masės ko gero nepakaks netgi netreniruotam žmogui, kadangi mes nepaskaičiavome to, kad organizmui baltymų reikia ir kitoms jo funkcijoms atlikti, o ne tik auginti raumenis.
Bet kaip yra tais atvejais, kai sakykime kiti organizmo poreikiai baltymuose yra patenkinti ir koks bus realus poreikis raumenims? Ar to rekomenduojamo 1g/ 1kg kūno masės pakaks. Vieni žmonės dirbą daug sunkesnį darbą ar veda sudėtingesnį gyvenimo būdą, o kiti lengvesnį, vieni yra jauni, o kiti jau nebe ir pan. Tikslaus ir apčiuopiamo atsakymo kiekvienam nerasime. Greičiausiai atsakymo išnarpliojimo užuomazga yra tame, kad 1g/1kg yra pradinis atspirties taškas. Prie jo reikia pridėti tai, ko mums dar ko gero prireiks raumenų statybai bei kitoms organizmo funkcijoms, t. y. baltymų poreikis padidėjo dėl treniruočių krūvio.
Įvairūs šaltiniai ir specialistai rekomenduoja skirtingas normas, vieni sako, kad 1g/1kg yra pakankamai, kiti įvardija 1,5 g, kiti 2 g, o treti 3 ar net nuo 4 iki 6 g. Kaip ten bebūtų, bet retas atvejis, kai itin taupus atletas užaugina didesnę raumeninę masę vartojant tik 1g/1kg kūno masės, dažniau tai būna atletai vartojantys 2 g ar net 3. Žinoma ir čia yra savų ypatybių, pvz., vienas atletas vartodamas ir tuos 1,5 g itin gerai augina raumeninę masę, o kitas, ir su 3 g nelabai kaip. Šioje vietoje reikia keletą paaiškinimų, kodėl taip gali nutikti.
Vienam žmogui baltymai gali pasisavinti beveik visu 100 %, kitam, pvz., dėl jo kažkokių tai virškinimo ar kitokių savybių, tik kokia 50-60 %. Tokiu atveju, net gausiai maitindamasis baltyminiu maistu, antrasis gali turėti jų stygių. Kita galima priežastis yra per didelis baltymų perteklius mitybos racione. Rodos, jei daug gaunam maistinių baltymų, tai trūkumo lyg turėtų ir nebūti, ar ne taip? Lyg ir taip, bet mūsų organizme veikia pakankamai tobula savireguliacija, kuri susijusi su medžiagų pertekliumi ir stygiumi. Todėl esant daug baltymų jis blogai pasisavinamas, o esant mažesniems jo kiekiams panaudojamas efektingiau. Visai įmanomas dalykas, kad kasdien suvalgant kokius 300-500 g baltymų, jūs didesnę dalį jų tiesiog išmetate į unitazą. Šioje vietoje vienas požymis gali ateiti į pagalbą – stiprus amoniako kvapas šlapime byloja, kad yra per didelis kiekis baltymų ir organizmas filtruoja nereikalingas medžiagas.
Įdomus dalykas yra tame, kad baltymai (arba kitokios maistinės medžiagos) prieš tai jau perėję per virškinimo sistemą lyg jau kaip ir yra pasisavinti, bet tolimesnis jų likimas priklauso nuo to ar yra tam tikras jų poreikis. T. y. jei, pvz., tam tikru momentu yra aminorūgščių poreikis tai jos bus panaudotos, arba kitu atveju – jei yra didžioji jų dalis, bet nėra kokios nors vienos nepakeičiamos aminorūgšties, tokiu atveju jos gal būt bus pasisavintos arba ne, o gal tiesiog po kurio laiko bus pašalintos iš organizmo be reikiamo (arba tiksliau būtų sakyti tikėtino) panaudojimo ir naudos neatneš.
Kita galima priežastis, dėl kurios baltymai blogiau panaudojami pagal paskirtį, yra per mažas angliavandenių kiekis mityboje, todėl baltymai tiesiog naudojami energijai gauti. Kita vertus, angliavandenių perteklius skatina kauptis riebalų atsargas, o pati efektingiausia dieta yra mažai angliavandenių turinti mityba, kurioje baltymų yra daugiau, o angliavandenių mažiau. Žinoma, dėl šios priežasties, kad baltymai tokios mitybos metu naudojami energijos gamybai, sumažina jų panaudojimą pagal paskirtį. Bet tai yra neišvengiama norint atsikratyti riebalų pertekliaus. Siekiant lieknesnės kūno išvaizdos baltymai tokiu metu paaukojami. Tuomet kalba neina apie masės auginimą, kurios metu baltymų pasisavinimas yra labai svarbus, o kalba eina apie riebalų deginimą, kur dalis baltymų aukojami ne pagal paskirtį. Metant svorį (pvz., mažinant riebalinę masę prieš varžybas) angliavandenių mažinimas yra pateisinamas, o auginant masę – nelabai, kadangi sumažina baltymų pasisavinimo ir panaudojimo pagal paskirtį efektingumą.
Dažnai tenka girdėti, kad baltymų vienkartinė porcija turėtų apsiriboti apie 30 g. Tai yra maždaug 5-6 kartai per diena po 30 g. Na, visiškai teigti taip negalima, kadangi baltymų poreikis mūsų organizme gali kisti. Jei žmogaus mitybos racione kokį ilgesnį laiko tarpą buvo itin mažai arba visai nebuvo baltymų dėl kažkokių tai priežasčių (pvz., dėl ligos, dėl mažai baltymų turinčios dietos laikymosi ar pan.), tai tie 30 g ar net žymiai daugiau pasisavins gana lengvai. Bet, kaip tyrimai rodo, taip nutinka retai ir didesnės baltymų porcijos pasisavinamos blogai. Todėl sportininkai jau nuo seno yra pastebėję, kad mažesnės ir dažnesnės baltymų porcijos pasisavinamos daug geriau. Taip jau mūsų organizmas sutvertas, kad to ką gaunama mažiau yra labiau vertinama ir panaudojama daug geriau.
Vienkartinė apie 20 g porcija bus kaip tik. Tokio dydžio porcijos turėtų būt gaunamos dažniau ir jos atneš naudos daugiau, nei retos ir gausios baltymų porcijos. Prie viso šito reikėtų nepamiršti pasikartoti, kad maisto baltymų šaltinis turėtų būt iš pilnaverčių baltymų, t. y. gyvulinės kilmės, ir jei esi sportininkas, tai kuo mažiau pasikliauti augalinės kilmės baltymais. Gyvulinės kilmės baltymai, kurie yra paruošti juos verdant (pvz., garuose ar troškiniuose ir pan.) yra geresnis pasirinkimas nei tie patys baltymai paruošti keptuvėje, t.y. iškepti, kadangi tokiu maisto paruošimo būdu yra daugiau išsaugoma vertingų aminorūgščių.
Pabaigai galima padaryti trumpą apibendrinimą – baltymai pasisavinami su skirtingu veiksmingumu, o tam įtakos turi: baltymų porcijos dydis (mažesnės (apie 20-25 g) ir dažnesnės (6-8 kartai) pasisavinamos geriau); geriau pasisavinami kartu su angliavandeniais; baltymų šaltinis (pilnaverčiai ir tinkamai paruošti baltymai lengviau pasisavinami); įtakos turi žmogaus gyvenimo būdas (skatina fizinė veikla, turi įtakos amžius ir pan.).