Denaturovaný proteín - ako vplýva varenie a pečenie na bielkoviny?

Proteíny sú pre človeka veľmi podstatnou zložkou potravy, obzvlášť pre športovcov a fyzicky aktívnych ľudí. Možno ste však počuli teóriu o tom, že ak bielkoviny prejdú tepelnou úpravou, stratia svoju výživovú hodnotu. Znamená to, že všetky fitness palacinky alebo koláče s proteínom sú menej výživné? Ak ste tomu doteraz verili, boli ste na omyle, pretože toto tvrdenie je mýtus. Pre pochopenie denaturácie a zmien, ktoré v bielkovinách spôsobí, musíme začať od základov.         

      

Čo sú to bielkoviny?

Ľudský organizmus potrebuje rôzne typy molekúl a medzi najdôležitejšie patria molekuly bielkovín, ktoré obsahujú dusík a sú zložené z aminokyselín. Molekuly bielkovín tvoria základnú stavebnú časticu svalov a iných tkanív v ľudskom tele. Už ich názov značí, že sú pre zdravie človeka kľúčové. Slovo “proteín” totiž pochádza z gréckeho “proteos”, čo znamená “prvý” alebo “na prvom mieste”. Každá bielkovina má svoje miesto pôsobenia a úlohy, ktoré vykonáva. Funkcie proteínov môžeme rozdeliť do 9 základných oblastí [2] [6]

  • rast a zachovanie tkanív
  • biochemické reakcie
  • prenos komunikácie medzi bunkami
  • štruktúra tkanív
  • zachovanie správneho pH
  • rovnováha tekutín
  • posilnenie imunitného systému
  • prenos a zásoba živín
  • zabezpečenie energie

           

čo sú to bielkoviny

                            

Molekuly bielkovín majú rozličnú veľkosť, ktorá záleží od množstva aminokyselín. Medzi malé molekuly môžeme zaradiť napríklad inzulín, ktorý tvorí 51 aminokyselín, a naopak medzi veľmi veľké molekuly patrí titín, ktorý má dĺžku skoro 27 000 aminokyselín. Na veľkosti molekúl však nezáleží, pre správne fungovanie musia byť vo vhodnom tvare. Každý typ bielkovín má unikátny tvar, ktorý určuje úlohu danej bielkoviny v organizme. Skúste si proteíny predstaviť ako kľúče, ktoré patria iba do určitých dverí v ľudskom tele. [2] 

                                   

Ľudský metabolizmus štiepi bielkoviny na jednoduchšie častice - aminokyseliny. Pre rast svalovej hmoty a metabolizmus je potrebných 20 aminokyselín, pričom 11 z nich je neesenciálnych. Znamená to, že si ich naše telo dokáže vytvoriť samo a nie je potrebné ich prijímať v strave. Zvyšné aminokyseliny sú označené ako esenciálne a ľudský organizmus ich získava zo stravy a doplnkov výživy. Svalové tkanivo sa bez nich nedokáže rásť ani sa regenerovať. Viac sa o význame aminokyselín dozviete v článku Esenciálne aminokyseliny EAA a ich účinky, zdroje a dávkovanie. [1]             

                   

Čo je to denaturácia bielkovín?

Denaturácia je proces, pri ktorom sa rozbije štruktúra molekuly proteínu, čím stratí svoju funkciu. Rozdiely v tvare proteínu môže spôsobiť [7]:

  • zmena teploty
  • zmena pH
  • vystavenie chemikáliám

                                                     

Pri denaturácii sa mení tvar bielkoviny, no postupnosť aminokyselín zostáva rovnaká. Účelom proteínu vo forme suplementu je doplnenie dostatočného množstva bielkovín, ktoré tráviaci systém môže štiepiť, a tým zásobovať svalové tkanivo. Túto funkciu proteín pri tepelnej úprave nestratí. 

                                    

čo je denaturácia bielkovín

                                              

Dobrým príkladom je tiež proteín pepsín, ktorý plní úlohu enzýmu a štiepi bielkoviny v žalúdku. Funguje iba pri nízkom pH, v prostredí s vyšším pH stráca svoju funkciu a dochádza k jeho denaturácii. Z tohto dôvodu sa v žalúdku udržiava veľmi nízke pH, ktoré zabezpečí správne fungovanie pepsínu. [2] [7]

                                                                 

Teplo sa používa k rozbitiu vodíkových väzieb a nepolárnych hydrofóbnych interakcií v molekule bielkovín. Vyššia teplota zvýši kinetickú energiu a spôsobí, že molekuly začnú veľmi rýchlo vibrovať až sa zničia väzby medzi nimi. Molekula bielkoviny sa rozvinie zo svojej 3D štruktúry, a to umožní lepší prístup tráviacim enzýmom k bielkovinovým väzbám. [3]                     

                                    

Práve preto potraviny tepelne upravujeme, aby došlo k zmene štruktúry proteínu, a tým boli ľahšie stráviteľné. Tento proces sa napríklad deje, keď varíte vajíčka. Vtedy sa proteín z vajec denaturuje a zráža už počas varu. Po následnej konzumácii varených vajíčok rýchlejšie dôjde k ich tráveniu a vstrebávaniu obsiahnutých živín. Možno vás prekvapí, že k rovnakému procesu dochádza aj pri sterilizácii zdravotných pomôcok. Teplom sa denaturujú bielkoviny v baktériách, a to následne zničí baktérie a dezinfikuje predmety. [3] 

                   

tepelne upravený proteín

                           

Varenie, pečenie a obsah bielkovín 

Bielkoviny môžeme prijať klasicky v strave alebo suplementáciou rôznych typov proteínu. Pri oboch formách majú niektorí ľudia zbytočné obavy, že tepelná úprava zničí živiny, ktoré proteín obsahuje. Pre lepšie porozumenie preto uvádzame nutričné zmeny, ku ktorým dochádza pri varení 4 najčastejších zdrojov bielkovín [5]:           

             

1. Mäso

Pri tepelnej úprave mäsa sa obsah bielkovín nemení. Na univerzite v meste Wisconsin zistili, že vysmážanie alebo grilovanie mäsa nemá vplyv na obsah proteínu. Okrem toho má varenie mäsa s vyšším obsahom tuku aj ďalšiu výhodu. Tepelnou úpravou sa v mäse redukuje tuk skoro o polovicu. Bez ohľadu na to či ide o chudé alebo mastnejšie mäso, obsah proteínu a železa sa nemení.         

       

2. Strukoviny 

Pri varení strukovín zostávajú niektoré živiny vo vode. Ak chcete zachovať vyšší obsah živín v strukovinách, vyskúšajte ich pripravovať nad parou. V prípade, že nechcete prísť ani o živiny, ktoré zostanú vo vode, máme pre vás tip. Varte strukoviny v minimálnom množstve vody, ktorú po uvarení použite na prípravu polievky alebo omáčky.

                 

bielkoviny v tepelne upravených potravinách

                             

3. Ryby a morské plody 

Počas varu sa bielkoviny v spájacom kolagéne doslova roztopia, preto sa uvarená ryba láme na jemné kúsky. Ak rybu varíte krátko a pri vysokej teplote, zostane vláčna, jemná a zachováva si obsah proteínu. Pri dlhšom varení a vysušení ryby sa znižuje aj množstvo bielkovín v nej.         

                      

4. Vajcia 

Počas varu mení proteín vo vajciach svoj tvar, no nie množstvo. Vaječný bielok obsahuje 10 % bielkovín pred aj po uvarení. Priehľadná konzistencia bielka sa pri varení síce zmení, ale neovplyvní obsah bielkovín. Množstvo proteínu sa nemení dokonca ani pri šľahaní bielkov. Pri šľahaní dochádza k zmene bielkovinových väzieb, pretože sa do štruktúry bielka dostáva vzduch. Ak by ste vyšľahané bielka nechali chvíľu postáť, spozorovali by ste, že sa začnú vracať do pôvodného kvapalného skupenstva. 

                                 

denaturácia proteínu v našom tele

                                                            

5. Proteínový prášok

Obávate sa, že z proteínu vo fitness koláčoch vám nebudú rásť svaly? Táto obava je zbytočná, pretože bielkoviny tepelnou úpravou nestrácajú svoje účinky na rast svalov. Organizmus dokáže využiť upravenú aj neupravenú formu proteínu.               

               

Denaturácia bielkovín totiž prebieha aj počas trávenia v ľudskom tele. Štiepenie molekúl proteínu začína v žalúdku, kde sa vďaka kyseline chlorovodíkovej uvoľní pepsín, ktorý začína štiepiť bielkovinové väzby na aminokyseliny. V žalúdku prebieha 10 - 20 % tráviaceho procesu, ktorý ďalej pokračuje v tenkom čreve. Podžalúdková žľaza zneutralizuje kyselinu chlorovodíkovú a vytvorí zásadité prostredie. Enzýmy následne pracujú na štiepení proteínu na menšie aminokyseliny. Jednoducho povedané, žalúdok a tenké črevo “uvaria” bielkoviny tak isto, ako by ste ich usmažili na panvici.                   

                      

Faktom však je, že proteínový prášok zmiešaný s vodou organizmus strávi ľahšie ako proteínové palacinky. To však neznamená, že varom proteín stratí nutričné hodnoty. Pokojne si ďalej môžete pripravovať proteínové muffiny alebo iné fitness recepty z proteínového prášku. Organizmus si z nich vezme živiny rovnako ako z vypitého proteínového drinku. [4] [5] 

               

varenie a pečenie nezničí obsah bielkovín

                       

Je úplne jedno, či váš obľúbený proteín rozmiešate s vodou v šejkri alebo si z neho upečiete koláč. Obsah bielkovín sa tepelnou úpravou nezmení. Denaturácia mení len štruktúru molekúl proteínov, no nemá vplyv na ich nutričnú hodnotu. Veríme, že ste sa v článku dozvedeli všetko potrebné o denaturácii a naďalej pokračujete vo varení a maškrtení fitness dobrôt z proteínu. Ak sa vám článok páčil, podporte ho lajkom a zdieľaním.    

                                     

Zdroje:

[1] Jay R. Hoffman, Michael J. Falvo - Protein – Which is Best? - https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3905294/

[2] Derrick Arrington - Denaturation of Protein: Definition & Causes Video - https://study.com/academy/lesson/denaturation-of-protein-definition-causes-quiz.html

[3] Denaturation of Proteins - http://chemistry.elmhurst.edu/vchembook/568denaturation.html

[4] What Does it Mean to Denature a Protein? - https://culinarylore.com/food-science:what-does-it-mean-to-denature-a-protein/

[5] Benna Crawford - Does Cooking Food Affect Protein Content? - https://www.livestrong.com/article/519632-does-cooking-food-affect-protein-content/

[6] Gavin Van De Walle - 9 Important Functions of Protein in Your Body - https://www.healthline.com/nutrition/functions-of-protein

[7] Denaturation and Protein Folding - https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Microbiology/Book%3A_Microbiology_(Boundless)/7%3A_Microbial_Genetics/7.07%3A_Protein_Modification%2C_Folding%2C_Secretion%2C_and_Degradation/7.7B%3A_Denaturation_and_Protein_Folding