Bílkoviny Patrícia Pažická e-mail: 394981@med.muni.cz ppazicka.trish@gmail.com Martina Brázdová e-mail: 380855@med.muni.cz Co jsou bílkoviny? Co vás napadne když se řekne bílkoviny? Živina, Makroživina, součást potrevy, aminokyseliny, maso, vejce, mlíko, svaly .... Bílkovina jako živina ´MAKRONUTRIENTY (prívod v g) ´sacharidy ´tuky ´bílkoviny ´MIKRONUTRIENTY (prívod v mg, μg) ´minerální látky ´stopové prvky ´vitamíny Co rozumíte pod pojmem živina? Čím se tyto dvě skupiny liší? Bílkovina, součást stravy ´Energetická hodnota 17 KJ* (4 kcal) ´Energetický podíl v stravě 10–15% (tuky 25-30%, sach. 55-60%) ´Poměr živin v strave B:T:S 1:1:4 ´Potřeba zdravého dospělého (DDD) 0,75-0,8 g/kg/den** ´Pro 70 kg člověka to činí: ´V gramech- 52-56g ´V energii- 900-960 KJ (220-235 kcal) ´*DACH, **kvalitního plnohodnotného proteinu, Kolik bílkovin je v...? Bílkoviny v potravinách na 100g uvedené potraviny v syrovém stavu ´Kuřecí maso prsní 22,8 g (429 kJ) ´Hovězí kýta, libová 22,3 g (427 kJ) ´Vepřové maso stehenní ´Eidam 30 % t.v.s 29,9 g ( ´Tofu ´Pšeničná mouka celozrnná ´Čočka ´Tuňák ´Tvaroh plnotučný hrudkový ´Zdroj: www.nutridatabaze.cz Bílkoviny v potravinách Struktura bílkovin ´Bílkovina ´Makromolekula pozostávající z aminokyselin spojených peptidovými vazbami ´Vyznačuje se třemi úrovněmi struktury: ´PRIMÁRNÍ ´pořadí, sekvence aminokyselin ´geneticky podmíněná ´SEKUNDÁRNÍ ´alfa-helix, β-skládaný list ´TERCIÁRNÍ a KVARTÉRNÍ ´Prostorové uspořádání Ktorá štruktúra je podstatná z výživového hľadiska kvality bielkoviny? Technologická úprava, zmeny pri varení – vaječný bielok, Ktorá štruktúra zaniká? Prekáža nám to? Prístupnosť molekuly pre tráviace šťavy Proč potřebujeme bílkoviny? ´zdroj aminokyselin ´Růst a obnova tělesných struktur (svaly, šlachy, chrupavky) ´Prekurzory neurotransmiterů (přenos nervového vzruchu) –Met, Tyr, Trp ´Prekurzory hormonů ´Formovaní protilátek imunitního systému ´Plasmatické bílkoviny – tzv. onkotický tlak - udržení vody v krevním oběhu ´Formování genetického materiálu DNA a RNA ´Formování enzymů a kontrolních molekul ´zdroj N a S ´zdroj energie ´glukogénne a ketogénne AMK Pridať aj odrážku: Hradenie strát z organizmu? Aminokyseliny ´20 standardních aminokyselin ´Sekvence primární struktury kódovaná v DNA ´Esencialita = nepostrádatelnost ´9 esenciálních (pro dospělou populaci) ´valin, leucin, izoleucin – rozvětvený řetezec ´ fenylalanin, tryptofan – aromatický kruh ´ lysin, histidin - bazické ´threonin – 2C* ´methionin – S AK s rozvětvenými řetězci – stimulační účinek na proteosyntézu ve svalové tkáni, podporují anabolismus Prečo je histidin semiesenciálny? – ja to neviem, spýtať sa haliny Aminokyseliny ´semiesenciální ´ histidin ? ´ arginin – období rastu - kreatin ´podmíněně esenciální ´tyrosin ´při fenylketonurii ´porucha konverze fenylalaninu na tyrozin, deficit enzymu fenylalaninhydroxyláza ´neesenciální ´glycin, cystein, serin, prolin, k. asparagová, k. glutamová, asparagin, ´alanin, glutamin (při metabolickém stresu podmínená esencialita) Souvislosti ´Každá AK má v organismu svou specifickou roli a přispívá k celkovému chodu metabolismu ´methionin a cystein – zdroje síry v potravě ´cystin z 2 cysteinu – v inzulinu a keratinu ´cystein prekurzor taurinu ´Fenylalanin, tyrosin – hormony ´tryptofan – prekurzor neurostransmiteru – serotoninu a k. nikotinové ´Histidin – prekurzor pro histamin ´Arginin – prekurzor pro NO- vasodilatace ´Lysin – limitující v obilovinách, prekurzor karnitinu ´Glutamin a arginin - významná úloha u kriticky nemocných pacientů ´Glutamová kyselina – sodná sůl - v potravinářském průmyslu - ochucovadlo ´Prolin - pojivové tkáně - kolagen Hodnocení kvality bílkovin ´biologická hodnota = podíl EAK k celkovému obsahu bílkovin nebo poměrem k bílkovině vaječného bílku – standardní ´Biologicky kompletní - živočišné ´Biologicky nekompletní – rostlinné ´bílkoviny nemají všechny EAK nebo v nesprávném poměru ´nutriční hodnota bílkovin ´aminokyselinové skóre AAS ´Procentuální poměr: esenciální AA v potravine/ esenciální AA v referenčním proteinu ´Referenční protein – fiktivní, nutrične optimální zastoupení AA ´index esenciálních aminokyselin EAAI ´Geometrický průměr všech AAS pro danou potravinu ´Index utilizace proteinů ´ procento dusíku zadrženého v těle v poměru k dusíku přijatého potravou „Řetěz je tak silný jako jeho nejslabší část.“ ´Limitující aminokyselina ´esenciální aminokyselina, které je v bílkovině nejméně ´Nejnižší hodnota AAS ´luštěniny methionin ´Obiloviny tryptofan, threonin ´Pšenice lysin ´kukuřice tryptofan ´rýže lysin , threonin ´brambory protuberin 2 – kvalitní ´Komplementace ´Alternativní výživové směry GMO Hodnocení kvality bílkovin Proč je nezbytný pravidelný příjem bílkovin? ´labilní protein ´dostupný pro krytí akutních ztrát ´zásobní jaterní bílkoviny a plazmatický albumin ´pouze 1% tělesného poolu (celkové tělesné bílkoviny) ´protein přijatý potravou ´obnova tkání, syntéza proteinů ´zbytek ´ degradace, zdroj energie ke glukoneogenezi a přeměna na tuk ´minimální nutný přívod pro pokrytí obligatorních ztrát je 0,45 g/kg/den Dusíková bilance → Příjem = Výdej ´denní ztáta N do 10g/den ´výdej N močí 90% ´stolice méně než 10% ´pot, deskvamace, menstruace ´1g N = 6, 25g svalu tj. 62,5g svalu/den ´pozitivní N bilance + ´ Anabolizmus – příjem > výdej - těhotenství, růst ´negativní N bilance - ´pravá – katabolizmus – zvýšené ztráty N (metabolický stres – horečka, popáleniny, chirurgické výkony) ´nepravá – snížený přívod (diety, hladovění) nebo příjem (průjem) Fyziologická potřeba Co ovlivňuje nároky na přívod bílkovin? ´fyziologický stav ´stravitelnost potravin, obsah vlákniny ´rychlost syntézy bílkovin v těle ´podíl sacharidů a tuků ve výživě – bílkoviny jako zdroj energie ´Patologický stav ´horečka ´stresová situace ´užívání léků ´metabolické poruchy (porucha jaterních funkcí, onemocnění ledvin, porucha resorpce v trávicím traktu Nadměrný přívod bílkovin ve stravě ´negativní účinek neprokázán ´pozitivní účinek na fyziologické funkce nezjištěn ´2,0 g/kg/ den ´horní hranice doporučeného denního příjmu ´obezita, ateroskleróza ´ tuk, cholesterol, puriny ´funkce ledvin ´zvýšená GF ´zvýšené riziko vzniku kalcium-oxalátových kamenů ´funkce jater Děleňí bílkovin podle struktury A. Jednoduché 1.Albuminy - mají relativně malou molekulu, často jsou přítomny s globuliny. K albuminům patří: a) globiny (např. hemoglobin, myoglobin); b) laktoalbumin (v mléce, obsahuje tryptofan); c) albumin vaječný (vedle aminokyselin obsahuje malé množství sacharidů a fosforu); d) inzulin; e) myogen svalstva; f) leukozin obilí; g) legumelin luštěnin. Děleňí bílkovin podle struktury 2. Globuliny - jsou obsaženy ve většině bílkovinných látek. Ke globulinům patří: a) myozin, aktin, tropomyzin hlavní proteiny příčně pruhovaného svalstva; b) fibrinogen v krevní plazmě; c) sérový globulin; d) mléčný a vaječný globulin ( beta - laktoglobulin); e) rostlinné globuliny (např. legumin v hrachu, glycin v sóje). 3. Gluteliny – spolu s prolaminy tvoří bílkovinu lepku (gluten). Ke glutelinům patří: a) glutenin v pšenici; b) oryzenin v rýži. Děleňí bílkovin podle struktury 4. Prolaminy K prolaminům patří: a) gliadin ( k.glutamová, prolin) v pšenici a rybích játrech; b) hordein v ječmeni; c) zein v kukuřici. d) avenin v ovsu e) sekalin v žitě Lepek (gluten), hlavní bílkovina pšeničného zrna je složen z gluteninu a gliadinu. Mouka obsahuje málo esenciálních aminokyselin. Děleňí bílkovin podle struktury 5. Histony jsou obsaženy v plazmě buněčného jádra a chromozomech. (pankreas,tymus) 1.Protaminy se vyskytují ve vaječných buňkách ryb – salmin (losos), sturin (vyza). 7. Skleroptoteiny tvoří podpůrnou hmotu buňky. V živočišném organismus hrají podobnou úlohu jako celulóza v rostlinách. Ke skleroproteinům patří: a) kolagen – obsažen v pojivu, šlachách, vazech, částečně v kostech, chrupavkách a kůži; obsahuje značné množství glycinu, prolinu a hydroxyprolinu, po delším vaření vzniká koloidální roztok tuhnoucí b) elastin – společně s kolagenem ve šlachách, elastických vláknech, cévách a pojivu; c) keratin – hlavně ve zrohovatělých tkáních, nehtech, vlasech, peří, šupinách apod., obsahuje větší množství větší cystinu, obsah síry 3–5 % Děleňí bílkovin podle struktury B. Složené Obsahují též látky nebílkovinné povahy (tzv. prostetická skupina) vázané celkem volnou vazbou na protein: 1.glykoproteiny obsahující sacharidovou prostetickou skupinu. Dle obsahu sacharidů dělíme na: a) glykoproteiny s obsahem sacharidů pod 4 % - ovalbumin, ovoglobulin, kasein; b) glykoproteiny s obsahem sacharidů nad 4 % tzv. muciny - obsahují 8–20 % mukopolysacharidů - patří sem muciny sliznic, slin, sklivce oka a kloubní tekutiny. Děleňí bílkovin podle struktury 2. Lipoproteiny mají na protein návazný neutrální tuk nebo jiné lipidy - Jsou dobrými emulgátory - mají velký fyziologický význam v metabolismu při transportu tuků v krvi Nacházejí se v krevní plazmě, buněčných membránách, vaječném žloutku a v mléce. 3. Fosfoproteiny obsahující fosfor - Nejdůležitějším fosfoproteidem je kasein obsažený v mléce. 1.Nukleoproteiny jsou spojením bílkovin s nukleovými kyselinami - hrají důležitou úlohu v dědičnosti. - Jsou obsaženy v buněčných jádrech. 1.Chromoproteiny obsahují jako prostetickou skupinu barviva - Patří sem hemoglobin, myoglobin, cytochromy, peroxidázy, katalázy, chlorofyl a flavoproteiny ( riboflavin). 6. Metaloproteiny obsahují vázaný kov (ceruloplasmin, feritin apod.) Děkuji za pozornost Obrázky ´http://www.zlacnene.sk/detail/kuracie-prsia-stavnate-1-kg-462883/ ´http://betadiamon.progrup.sk/?produkty ´http://www.cas.sk/clanok/300650/zatocte-s-nezdravymi-tukmi-ktore-potraviny-vam-znizia-cholesterol. html ´http://www.labuznik.cz/ingredience/cocka/ ´http://www.polabske.cz/produkty/syr ´http://www.zdravejedlo.sk/psenica-siata ´http://www.godandscience.org/evolution/dual_coding_dna_design.html ´https://www.thermofisher.com/cz/en/home/life-science/protein-biology/protein-biology-learning-cent er/protein-biology-resource-library/pierce-protein-methods/overview-crosslinking-protein-modificati on.html ´https://muskelbloggis.wordpress.com/category/kosttilskudd-2/ ´https://www.pinterest.com/pin/195202965072930002/ ´http://hubpages.com/hub/man-as-meat-eating-carnivore ´http://www.nanacelia.sk/nanacelia/eshop/44-1-Vegan ´http://www.fitweb.cz/clanky/kuchyne/459342-raw-food ´http://vegetarianforlife.org.uk/ ´http://en.hdyo.org/you/questions