Białko – kompendium wiedzy

Białko – kompendium wiedzy

Cześć! Postarałem się usystematyzować aktualną wiedzę na temat białka w sposób dość praktyczny i zwięzły, tworząc swego rodzaju „mini” kompendium wiedzy. Jeśli zawitałeś tu w celu wyszukania konkretnej informacji – znajdź ją w spisie treści i kliknij 🙂

Czym jest białko?

Białka są niezbędnymi składnikami odżywczymi dla organizmu człowieka. Najważniejszą ich cechą z punktu widzenia żywieniowego jest zawartość aminokwasów – podstawowych jednostek budolcowych.

Funkcje białka

Białko jest głównym składnikiem strukturalnym wszystkich komórek w organizmie, zwłaszcza mięśniowych. Przykładowo – keratyna jest rodzajem białka budującego włosy, czy paznokcie, natomiast kolagen stanowi strukturalne białko występujące m.in. w tkance łącznej. Białka organizmu człowieka są w ciągłym obrocie i w normalnych warunkach rozkładana jest taka sama ilość białka, jaka wykorzystywana jest do budowy i naprawy tkanek.

Białka potrzebne są również do produkcji większości enzymów, niektórych hormonów i neuroprzekaźników, jak i przeciwciał biorących udział w procesach odporności komórkowej organizmu. Pełnią także funkcje transportujące tlen (hemoglobina), żelazo (transferryna) oraz inne składniki odżywcze, czy przechowujące – np. żelazo (ferrytyna). Białka mogą również dostarczać energię, lecz zdecydowanie nie jest to ich główna funkcja, a raczej swego rodzaju „koło ratunkowe” (dostarczają podobną ilość energii co węglowodany ~ 4 kcal na gram) [1].

Żywieniowa klasyfikacja aminokwasów

Nie wszystkie aminokwasy wchodzące w skład białek uznaje się za niezbędne. Niektóre z nich (endogenne) organizm sam potrafi wytworzyć. W żywności występują przeważnie jednak wszystkie razem (w różnych proporcjach).

Jakie jest zapotrzebowanie na białko?

Zapotrzebowania na białko może być zasadniczo różne i zależy m.in. od wieku, rodzaju aktywności fizycznej, stanu zdrowia, stanu fizjologicznego czy stanu gospodarki energetycznej organizmu. Wartości przeliczane są najczęściej na kilogram masy ciała (kg m.c.).

Zapotrzebowanie na białko zdrowej, dorosłej osoby nieaktywnej fizycznie wynosi około 1 g/kg m.c./dzień. Ostatnimi czasy sugeruje się jednak wyższe wartości w przypadku osób starszych – 1,2 do 2,0 g/kg m.c./dobę – w celach prewencyjnych dla sarkopenii [1,2]. W przypadku zmian na tle zdrowotnym lub fizjologicznym (np. ciąża) warto skonsultować się z lekarzem, gdyż pewne zalecenia mogą ulegać zmianie.

Zapotrzebowanie na białko jest również inne u sportowców. Gdy celem jest kształtowanie sylwetki – zapotrzebowanie na tytułowy składnik odżywczy jest stanowczo wyższe. Zalecenia zostały przedstawione w formie tabeli [3,4]:

Podobne wartości przyjmuje się w gdy celem jest poprawa siły mięśniowej.

W przypadku sportów wytrzymałościowych rekomendacje oscylują w granicach 1,2 – 1,6 g kg/m.c./dzień [5].

Wyższe zapotrzebowanie na proteiny występuje także w trakcie kontuzji. Sugeruje się wartości rzędu 2-2.5 g/kg m.c./dobę [6].

Ile białka można wchłonąć w 1 posiłku?

W obiegowych przekonaniach sugeruje się, że istnieje maksymalna ilość białka, która może zostać zabsorbowana przez organizm podczas jednego posiłku. Z punktu widzenia fizjologii człowieka, termin „wchłanianie” opisuje przechodzenie substancji odżywczych z jelit do krążenia ogólnoustrojowego. W oparciu o tę definicję, ilość białka, która może zostać wchłonięta, jest praktycznie nieograniczona. Nie ma żadnych dowodów w postaci badań naukowych, które potwierdzałyby istnienie magicznego progu, powyżej którego białko miałoby się „nie przyswoić” [7].

Optymalna podaż białka w 1 posiłku w kontekście kształtowania sylwetki

W świetle aktualnych doniesień naukowych, za optymalną dystrybucje białka w ciągu dnia uważa się strategie konsumpcji 20–40 g (lub 0,4 g/kg m.c.) protein na posiłek [4,7].

Częstotliwość spożycia białka w kontekście kształtowania sylwetki

Aktualne dowody naukowe wskazują, że najbardziej optymalną częstotliwością spożycia białka w kontekście maksymalizacji syntezy białek mięśniowych (optymalizacji procesu budowania masy mięśniowej) jest jego podaż co około 3 godziny, 4-6 razy dziennie [7].

Źródła białka – roślinne vs odzwierzęce

Źródłem białka jest żywność pochodzenia zwierzęcego i roślinnego. Określanie skuteczności białka odbywa się poprzez ocenę jego jakości i strawności. Jakość odnosi się do dostępności aminokwasów, a strawność uwzględnia efektywność wykorzystania białka. Lepsze jakościowo będą więc proteiny zawierające wszystkie niezbędne aminokwasy. Białka ze źródeł roślinnych są niekompletne, ponieważ na ogół brakuje im jednego lub dwóch niezbędnych aminokwasów. Takie źródła białka nie osiągają zazwyczaj także wysokich wartości pod względem wartości biologicznej (wykorzystania białka netto) i stąd uznaje się je za „gorsze” od protein pochodzenia zwierzęcego [8]. „Niedoskonałość’ białek roślinnych można jednak „zrekompensować” ich ilością.

Źródła zwierzęce: jaja, nabiał, mięso, ryby i drób

Źródła roślinne: warzywa strączkowe, zboża, orzechy, nasiona, produkty sojowe

Komplementarność białka

Istnieje zjawisko komplementarności białek, które pozwala na polepszenie jakości protein pochodzenia roślinnego, poprzez mieszanie ich źródeł. Przykładowo, spożycie zbóż i roślin strączkowych w jednym posiłku pozwala na dostarczenie wszystkich niezbędnych aminokwasów – uzupełniają się one wzajemnie [8].

Czy roślinne białko należy wliczać?

Zdecydowanie tak. Ich wspomnianą już „niedoskonałość” można nadrobić wykorzystując zjawisko komplementarności, jak i zwiększenie ich spożycia. Dodatkowo, wszystkie zalecenia biorą pod uwagę zarówno białko roślinne, jak i zwierzęce.

Konsekwencje niedoboru białka

Metabolizm białka jest bezpośrednio powiązany z gospodarką energetyczną organizmu. Ponieważ zaspokojenie zapotrzebowania na energie jest nadrzędną potrzebą organizmu, to przy niedostatecznej podaży kalorii dochodzi do nadmiernego wykorzystania protein jako źródła energii. Taki stan rzeczy prowadzi do niedożywienia białkowo-energetycznego (PEM). Konsekwencje PEM obejmują m.in. drastyczne zmniejszenie masy mięśniowej, tkanki tłuszczowej, spadek odporności, upośledzenie funkcji trawienia i wchłaniania oraz zahamowaniem tempa rozwoju u dzieci [1].

Zdarza się, że niedobór białka występuje bez niedoborów energii. Wtedy następstwami mogą być: występowanie obrzęków, zwiększony katabolizm, stłuszczenie wątroby, czy zmiany w strukturze włosów [1].

Nadmiar białka – białko a nerki

U zdrowych osób, spożywanie białka w ilościach przekraczających zapotrzebowanie nie wydaje się szkodliwe dla zdrowia [1]. Choć podejmowane są próby określenia jego górnej granicy spożycia to dotychczas brakuje dowodów naukowych by nawet bardzo wysokie ilości uznać za szkodliwe. Najbardziej kontrowersyjnym aspektem jest kwestia nerek i na tym polu istnieje już wiele prac wskazujących na brak jakiegokolwiek zagrożenia. W badaniach stosowane były nawet wartości rzędu 3,4 g/kg m.c./dzień [9]. Ponadto – wyniki metaanalizy badań naukowych autorstwa Devries M. i in (2018) wskazują na brak negatywnego wpływu zwiększonej podaży protein na funkcjonowanie nerek [10].

Obróbka termiczna a białko

Obróbka termiczna ma niekiedy wybitnie duże znaczenie w kontekście strawności białek. Przykładowo, poddanie obróbce termicznej jaja kurzego, może zwiększyć strawność albuminy (białka w jajku) o kilkadziesiąt procent. Natomiast już jego przypalenie może nieść za sobą spadek jego strawności. W przypadku np. roślin strączkowych są to już wartości rzędu 80-90%, stąd odpowiednia obróbka kulinarna wydaje się wręcz fundamentalna w kontekście efektywności wykorzystania białka [11,12].

Suplementacja białkiem

Dostarczenie odpowiedniej ilości protein w ciągu dnia nie wydaje się wybitnie trudne, szczególnie u osób wszystkożernych. Sięgniecie po odżywkę białkową może być jednak po prostu szybkie, wygodne i smaczne. W przypadku białek serwatkowych, mamy do dyspozycji: koncentrat, izolat i hydrolizat białka serwatkowego oraz ich mieszanki. Różnice pomiędzy nimi nie są jednak szczególnie istotne, stąd wybór może pozostać po prostu kwestią preferencji.

W przypadku diet roślinnych, ciekawą alternatywą są natomiast odżywki białkowe na bazie np. grochu, które mogą łatwo pozwolić na uzupełnienie protein w dietach wegan (choć może nie odpowiadać ze względu na smak).

Porcja odżywki białkowej zamiast posiłku?

Stając przed wyborem – suplement vs konwencjonalna żywność, zdecydowanie sięgnąłbym po wariant drugi – odżywka białkowa nie jest wybitnie dobrym źródłem jakichkolwiek innych składników odżywczych (prócz białka). Wybierając konwencjonalną żywność dostarczymy zazwyczaj sporej porcji witamin, składników mineralnych, (ewentualnie węglowodanów i tłuszczów) a nawet niebiałkowych modulatorów procesów anabolicznych (które na dzień dzisiejszy są jeszcze słabo poznane).

Białko okołotreningowo – okno anaboliczne

Przyjęcie pewnej porcji białka po skończonym treningu jest kwestią dość istotną dla procesu regeneracji powysiłkowej, jednak narosło w tej materii sporo mitów. Dość popularnym pojęciem jest „okno anaboliczne” i niekiedy uznaje się, że trwa ono tylko chwilę. Nierzadko zaleca się jak najszybszą konsumpcje białka po wysiłku fizycznym (nawet już w szatni). Takie twierdzenie nie ma jednak wsparcia w literaturze naukowej. Po treningu siłowym mięśnie są uwrażliwione na spożycie białka przez co najmniej 24-48 godzin [13,14]. Nie jest więc koniecznością konsumpcja protein bezpośrednio po zakończeniu aktywności fizycznej (o ile nie trenujesz na czczo – wtedy warto zadbać o w miarę szybkie dostarczenie białka), stąd nie warto się z tym jakoś zbytnio spieszyć (choć nie zyskamy żadnych korzyści w z odwlekania tej czynności w czasie). Optymalnym wyborem jest spożycie białka po prostu w ciągu kilku godzin po treningu.

Co ciekawe – w dobrze kontrolowanych badaniach nie wykazano szczególnych różnic pomiędzy podawaniem białka bezpośrednio przed i po treningu oporowym (w kontekście zwiększania masy mięśniowej).

Za optymalną strategię uznaje się jednak spożycie 20-40 g białka przed, jak i po treningu (w postaci konwencjonalnego posiłku lub odżywki białkowej) [13].

Spożycie białka przed snem

W obiegowych przekonaniach sugeruje się, że spożycie wysokiej porcji białka na noc u osób chcących kształtować sylwetkę jest czymś wręcz koniecznym. Swego czasu dość popularną praktyką stosowaną przez kulturystów była konsumpcja twarogu z oliwą na kolacje. Taka koncepcja jest jednak na dzień dzisiejszy dość kontrowersyjna i niepewna. W wielu pracach osoby, które spożywały porcję białka na noc, konsumowały ją ponad przeciętnie – tzn. jadły sumarycznie więcej białka niż grupa kontrolna. Takie prace mają więc istotne ograniczenie.

Ciekawych wyników dostarcza badanie z roku 2018, gdzie grupa badana dostarczała porcję białka kazeinowego (35 g) na noc, a kontrolna w ciągu dnia. Obie grupy zwiększyły masę i siłę mięśniową w podobnym stopniu [15]. Wydaje się więc, że dalej kluczowa jest ogólna podaż białka w ciągu dnia. Nie można jednak stwierdzić, iż ponadprzeciętna konsumpcja białka na kolacje bezsprzecznie nie przyniesie żadnych korzyści. Podchodziłbym do tego po prostu z dozą sceptycyzmu.

W świetle ograniczonych dowodów, spożycie większej ilości protein na noc może być jednak dalej prawdopodobnie dobrym pomysłem.

Referencje

  1. Jarosz M. Normy żywienia dla populacji Polski, Instytut Żywności i Żywienia, Warszawa, 2017
  2. Strasser B, Volaklis K, Fuchs D, Burtscher M. Role of Dietary Protein and Muscular Fitness on Longevity and Aging. Aging Dis. 2018 Feb 1;9(1):119-132.
  3. Morton RW, Murphy KT, McKellar SR i in. A systematic review, meta-analysis and meta-regression of the effect of protein supplementation on resistance training-induced gains in muscle mass and strength in healthy adults. Br J Sports Med. 2018 Mar;52(6):376-384.
  4. Helms ER, Aragon AA, Fitschen PJ. Evidence-based recommendations for natural bodybuilding contest preparation: nutrition and supplementation. J Int Soc Sports Nutr. 2014 May 12;11:20
  5. Lemon PW. Effects of exercise on dietary protein requirements. Int J Sport Nutr. 1998 Dec;8(4):426-47
  6. Tipton KD. Nutritional Support for Exercise-Induced Injuries. Sports Med. 2015 Nov;45 Suppl 1:S93-104
  7. Schoenfeld BJ, Aragon AA. How much protein can the body use in a single meal for muscle-building? Implications for daily protein distribution. J Int Soc Sports Nutr.; 2018. 15(1):10.
  8. Hoffman JR, Falvo MJ. Protein – Which is Best? J Sports Sci Med. 2004 Sep 1;3(3):118-30.
  9. Antonio J, Ellerbroek A, Silver T i in. A high protein diet (3.4 g/kg/d) combined with a heavy resistance training program improves body composition in healthy trained men and women–a follow-up investigation. J Int Soc Sports Nutr 2015 Oct 20;12:39.
  10. Devries MC, Sithamparapillai A, Brimble KS. Changes in Kidney Function Do Not Differ between Healthy Adults Consuming Higher- Compared with Lower- or Normal-Protein Diets: A Systematic Review and Meta-Analysis. J Nutr. 2018 Nov 1;148(11):1760-1775.
  11. Evenepoel P, Geypens B, Luypaerts A i in. Digestibility of cooked and raw egg protein in humans as assessed by stable isotope techniques. J Nutr. 1998 Oct;128(10):1716-22.
  12. Rehman Zia-ur, Shah WH. Thermal heat processing effects on antinutrients, protein and starch digestibility of food legumes. Food Chemistry 2005 June; 91(2):327-331
  13. Aragon AA, Schoenfeld BJ. Nutrient timing revisited: is there a post-exercise anabolic window? J Int Soc Sports Nutr. 2013 Jan 29;10(1):5.
  14. Phillips SM. A brief review of critical processes in exercise-induced muscular hypertrophy. Sports Med. 2014 May;44 Suppl 1:S71-7
  15. Joy JM, Vogel RM, Shane Broughton K i in. Daytime and nighttime casein supplements similarly increase muscle size and strength in response to resistance training earlier in the day: a preliminary investigation. J Int Soc Sports Nutr. 2018 May 15;15(1):24.