Denaturácia bielkovín: Mechanizmus, účinky a využitie

Proteíny hýbu svetom. Proteínový prášok je dnes bežnou súčasťou stravy nielen športovcov, ale aj ľudí, ktorí sa snažia o zdravý životný štýl. Veľa fitness receptov a kuchárok ho používa na varenie a pečenie zdravších koláčov ako náhradu sladidla a samozrejme pre vyšší výsledný obsah bielkovín v produkte. Okolo tepelnej úpravy proteínov však koluje veľa odlišných informácií. V tomto článku sa pozrieme na to, čo sa deje s proteínmi pri zahrievaní, ako to ovplyvňuje ich nutričné hodnoty a biologické účinky.

Na pochopenie celej problematiky potrebujeme trošku teórie. Pohodlne sa usaďte a poďme na to!

Ako sa proteíny delia a prečo sú také obľúbené?

Proteínový prášok iste nemusím dlho predstavovať. Poznajú ho azda všetci, ktorí si niekedy kúpili časopis Muscle & Fitness. Tí, ktorí browsovali internetovými fitness magazínami, a poznajú ho aj tí, ktorí navštevujú fitness centrá či iné športové zariadenia. Proteíny sú skrátka v móde. Proteínových práškov poznáme niekoľko druhov. Najzákladnejšie delenie je na:

• Živočíšne proteíny
• Rastlinné proteíny

K najpoužívanejším živočíšnym proteínom radíme predovšetkým srvátkové, kazeínové a kombinácie oboch, ide o mliečny proteín. Z rastlinných proteínov je asi najpoužívanejší ten zo sóje, menej potom hrachový, ryžový či konopný. Myslím, že mi dáte za pravdu, že srvátkové proteíny sú stále tie najpoužívanejšie. A o nich dnes bude reč.

Čo sa skrýva v srvátke?

Srvátka je v podstate odpadový produkt pri spracovaní mlieka a výrobe syrov. Tvoria ju malé proteínové frakcie. Každá z týchto zložiek má v srvátke svoj význam, ktorý je daný špecifickými biologickými účinkami.

A o akých proteínových frakciách budeme hovoriť?

• beta‑laktoglobulín
• alfa‑laktalbumín
• imunoglobulíny
• glykomakropeptidy
• hovädzí sérový albumín (bovinný sérový albumín)
• laktoperoxidáza
• laktoferín

Vďaka obsahu týchto látok je srvátka hotový zázrak, ktorý má preukázateľné zdravotné benefity. Najväčší prínos má na imunitu, pôsobí predovšetkým antibakteriálne. Srvátkový proteín má hepatoprotektívne účinky, to znamená, že môže pozitívne ovplyvniť priebeh pečeňových ochorení (zrejme kvôli zvýšeniu antioxidantu glutatiónu). Účinky môže mať aj protinádorové. A v neposlednom rade má prínos v oblasti výkonu pri cvičení.

Prečo je pre naše zdravie srvátkový proteín prínosný? Zoznámte sa s účinkami proteínových frakcií

Biologicky aktívne proteínové frakcie vykazujú fyziologické aktivity v tráviacej sústave. Podľa Walthera (2011) tu môžeme hovoriť najmä o:

• zlepšenú absorpciu niektorých živín
• inhibíciu bakteriálnych enzýmov (zníženie aktivity)
• enzymatickej aktivite
• rastovej a imunitnej stimulácii pri obrane proti patogénnym vplyvom

A aký účinok majú jednotlivé proteínové frakcie?

Laktoferín považujeme za obranný proteín, ktorý pôsobí proti mikrobiálnym infekciám a zohráva preventívnu úlohu pri vzniku zápalov. Je aj antibakteriálny, antivírusový, antiparazitický, antimykotický a antifungálny. Štúdia na myšiach ukázala, že dokáže regulovať hladiny faktorov spôsobujúcich nádory. Laktoferín má schopnosť viazať makrofágy a lymfocyty. Makrofágy aj lymfocyty sú bunky, ktoré hrajú úlohu pri imunitných reakciách. Práve preto zohráva laktoferín dôležitú úlohu v imunologických mechanizmoch.

Beta‑laktoglobulín obsahuje antihypertenzívne peptidy (znižujúce krvný tlak). Za tento mechanizmus sú zodpovedné krátke tripeptidy, ktoré črevné bunky dokážu vstrebať, a tak sa môžu v menšej miere dostať až do krvného obehu. Srvátkový proteín by mohol byť aj dobrým pomocníkom pri stresových situáciách. Zvyšuje hladinu serotonínu v mozgu vďaka aminokyseline tryptofánu, ktorá sa vyskytuje najviac v alfa‑laktalbumíne.

Imunoglobulíny si zaslúžia pár riadku navyše. Tieto bielkovinové frakcie radíme do rodiny ochranných bioaktívnych látok. Rozdeľujú sa do tried, a to IgM, IgA, IgG, IgE. Práve IgG, IgA a IgM sú tie hlavné v sekrétoch mlieka. Zaujímavosťou je, že primárny imunoglobulín sa líši v kolostre ľudskom a v kravskom. V kolostre kráv je IgG, zatiaľ čo v ľudskom mlieku je IgA. Bovinný IgG môže slúžiť ako pasívna imunita na ochranu ľudí i zvierat pred množstvom ochorení. Bolo preukázané, že prípravky obsahujúce tento bovínný kolostrálny imunoglobulín slúžia na liečenie patogénov, ktoré pôsobia cestou zažívacieho traktu, napríklad pri hnačkových infekciách.

Imunitná obrana bielkovinových frakcií (predovšetkým imunoglobulínov) je obmedzená hlavne na gastrointestinálny trakt. Aby všetku smotanu nezlízli len imunoglobulíny, musíme mať na pamäti, že faktorov, ktoré pozitívne pôsobia na imunitný systém, je viac. A patria k nim všetky zmienené bielkovinovej frakcie.

Takže keď si to dáme všetko dokopy, vyššie spomínané bielkoviny majú veľmi pozitívny vplyv na ľudské zdravie.

Čo je to denaturácia bielkovín?

U bielkovín rozlišujeme 4 štruktúry - primárnu, sekundárnu, terciárnu a kvartérnu. Tieto štruktúry určujú vlastnosti bielkovín. Primárna štruktúra určuje počet a poradie aminokyselín v peptidovom reťazci. Priestorové usporiadanie tohto aminokyselinového reťazca určuje sekundárna štruktúra. Terciárna štruktúra vytvára zatočenie reťazca. Kvartérna štruktúra združuje proteínové jednotky do funkčného celku.

Denaturácia bielkovín je biochemický proces, pri ktorom dochádza k zmene štruktúry molekúl bielkoviny. Postupne sa narúšajú väzby sekundárnej, terciárnej a kvartérnej štruktúry. Naruší sa priestorové usporiadanie a vznikne neusporiadaný reťazec aminokyselín. Túto zmenu vyvolávajú fyzikálne alebo chemické faktory, v našom prípade sa budeme baviť o zmene teploty a pH (kyslosti či zásaditosti prostredia).

Z nutričného hľadiska sú denaturované proteíny stráviteľnejšie než nedenaturované A to z toho dôvodu, že sú prístupnejšie pre tráviace enzýmy. Zároveň je u nich zachovaná nutričná hodnota a obsah bielkovín. Pre ľahšiu predstavu si predstavte napríklad mäso alebo vajcia. Tepelne ich upravujeme preto, aby boli lepšie stráviteľné.

Toto však nemôžeme povedať o všetkých proteínových frakciách (pozri vyššie). U nich sa naopak účinkom tepla alebo odlišného pH rozpadajú kvartérne štruktúry, čím proteíny strácajú svoje biologické účinky. Pri 72 - 74 °C denaturuje 50 - 90% bielkovín srvátky a inaktivuje sa väčšina enzýmov. Pri 140 °C denaturuje 100 % proteínov.

Tepelne upravený srvátkový proteín bude zdrojom bielkovín, stratí však proteínové frakcie a ich pozitívne účinky na zdravie Bielkoviny sa však začínajú tráviť v žalúdku pomocou enzýmu pepsínu, ktorý je produkovaný žalúdočnou sliznicou. Žalúdočné šťavy obsahujú kyselinu chlorovodíkovú, ktorá uľahčuje účinok pepsínu tým, že denaturuje bielkoviny a vytvára optimálne pH. Ďalšia práca prebieha v tenkom čreve, kde sa o štiepenie postarajú proteázy podžalúdkovej žľazy (pankreasu).

Proteínové frakcie majú účinok len v oblasti gastrointestinálneho traktu, ich účinky na naše zdravie sa neprejavia vo veľkej miere.

Teplotná stabilita sladidiel a ostatných prísad v proteínovom prášku

Firmy vyrábajúce proteíny sa predháňajú, s akou novou príchuťou oslniť zákazníkov. Aby proteín chutil, je nutné použiť náhradné sladidlo. Novodobé proteíny tak najčastejšie obsahujú sukralózu, acesulfam K alebo glykozidy stévie. Všetky tri spomínané sladidlá sú termostabilné.

Aké sú najčastejšie používané sladidlá v proteínoch?

• Sukralóza je veľmi podobná cukru, nemá žiadnu nepríjemnú pachuť. Rozsiahle testovanie ju usúdilo ako bezpečnú a môžu ju používať aj tehotné a dojčiace ženy. Keď je vystavená vysokým teplotám, uchováva si svoju sladkosť. Sukralóza nespôsobuje vylučovanie inzulínu. Väčšina sukralózy sa neabsorbuje a je vylúčená v nezmenenom stave.
• Acesulfam K sa zvyčajne kombinuje s aspartamom alebo sukralózou, robí sa to kvôli prepojeniu a dosiahnutiu vzájomnej synergie chuťou. Vylučuje sa obličkami úplne bez zmeny.
• Glykozidy stévie sú izolované z rastliny stevia rebaudiana bertoni. Štúdie preukázali, že konzumácia môže mať pozitívny vplyv na kontrolu glykémie.

Jediné sladidlo, a to a aspartam, ktoré sa už toľko nevyužíva, je tepelne nestabilné. Svoju sladivosť stráca pri 196 °C.

Samozrejme, aby proteín aj vyzeral, používajú sa farbivá. Väčšinou ide o prírodné látky ako karotény (napr. Luteín), kurkumín, koncentrát z mrkvy a ibišteka alebo napríklad červenej repy. Vysoká teplota im neškodí. Niektoré farbivá ako sulfitový karamel alebo pálený cukor sa vyrábajú zahrievaním rôznych druhov cukru. Indigotín, tartrazín a červeň allura AC sú synteticky vyrábané farbivá, tu sa ale tiež nemusíme obávať, sú to farbivá bežne používané v potravinárstve a sú termostabilné. Je však dané legislatívou, že pri použití týchto a niektorých ďalších tzv. azo farbív musí byť na výrobku upozornenie, že tieto farbivá môžu nepriaznivo ovplyvňovať činnosť a pozornosť detí.

Výber a preferencia proteínu zafarbeného farbivami prírodného pôvodu sa tak javí oveľa výhodnejšie.

Variť a piecť s proteínom - áno, alebo nie?

Veľa vyznávačov zdravého životného štýlu pridáva proteín azda všade, kam to len ide. Akoby automaticky znamenalo, že keď sa zaujímam o to, čo jem a cvičím, tak sa bez bielkovín práve vo forme proteínového prášku nezaobídem. Pretože bielkoviny sú predsa základ, čítame to všade. Tu by sme sa mali zamyslieť. Konzumujem proteín len kvôli navýšeniu bielkovín v strave, alebo mi ide aj o jeho pridanú hodnotu vo forme zdravotných benefitov?

Ak sa radíte k prvej skupine, tak vo varení a pečení s proteínom smelo pokračujte. Tu pokojne používajte aj lacnejšie proteíny, ktoré už sú zdenaturované a neobsahujú bioaktívne látky. Ak ste si odpovedali, že chcete z proteínového prášku vytrieskať jeho maximum, neničte ho vysokými teplotami. Aj do obľúbenej ovsenej kaše proteín pridajte až ku koncu varenia na záverečné premiešanie a obohatenie jedla o kvalitné bielkoviny.

tags: #kyselina #bielkoviny #denaturácia #mechanizmus

Populárne príspevky:

• Prehľad druhov kamennej soli
• Recept na vynikajúcu Krtkovu Tortu
• Melancholické tóny v podaní Slávky Zámečníkovej
• Výsadba zeleniny: tipy na susedov
• Vhodné odrody ovocia na pálenie