Rostlinné bílkoviny – V čem se liší od živočišných a jak s nimi zacházet

Ačkoliv je rostlinná strava zpravidla méně bohatá na zastoupení bílkovin, nelze jejich obsah zanedbat. Vždyť vegani a z části též vegetariáni dokáží přežívat a prosperovat výhradně na bílkovinách z rostlinné říše. Rostlinné bílkoviny se však od živočišných v lecčems odlišují, a proto je dobré mít o těchto odlišnostech jisté povědomí. Jsou rostlinné bílkoviny méně hodnotné? Je využitelnost rostlinných bílkovin tak nízká, že je není třeba počítat do denního příjmu živin?

Bílkoviny pod drobnohledem

Bílkoviny ve stravě jsou dlouhé a složité řetězce složené ze základních stavebních jednotek, které nazýváme aminokyseliny. Ve stravě se zpravidla setkáváme s takovými látkami, které v jedné molekule čítají až několik tisíc jednotlivých aminokyselin v závislosti na původu dané bílkoviny. Běžně mluvíme o dvaceti1 proteinogenních aminokyselinách, které se podílejí na stavbě ve stravě vyskytujících se bílkovin.  Z hlediska výživy není příliš významné, jakou strukturu či délku měla bílkovina v nativní struktuře, jelikož je po vstupu do trávícího traktu prakticky plně enzymaticky štěpena a do vnitřního prostředí organismu vstupuje již v podobě samotných aminokyselin či krátkých peptidů. Naopak velmi podstatnou charakteristikou zkonzumovaných bílkovin je samotný poměr mezi jednotlivými aminokyselinami v řetězci. Tento poměr vycházející z primární struktury proteinu zpravidla nazýváme aminokyselinovým spektrem, z praktického hlediska nám udává, které aminokyseliny je v řetězci hodně a které málo.

1 Není to však konečné číslo, vybrané proteiny ve své struktuře využívají různé deriváty dvaceti základních proteinogenních aminokyselin, můžeme zmínit hydroxylovaný prolin (hydroxyprolin), který najdeme ve struktuře kolagenu aj.

Proč je to významné?

  • Tak jako konzumované bílkoviny mají své aminokyselinové spektrum, stejně tak lidská kosterní svalovina má vlastní aminokyselinové spektrum. A jelikož tuto svalovinu stavíme na základě pozřených aminokyselin, je velmi výhodné konzumovat takové zdroje bílkovin, které se svou primární strukturou blíží lidské kosterní svalovině.
  • Z dvaceti základních aminokyselin je devět z nich esenciálních, tzn. že si je lidský organismus neumí tvořit. Na jejich dodávání do organismu jsme tedy životně závislí, a proto by na jejich dostatečný přísun měl být brán ohled. Stejně tak je vědecky dokázáno, že je to právě konzumace esenciálních aminokyselin, která vyvolává anabolickou odezvu pro syntézu kosterní svaloviny. Konzumace neesenciálních aminokyselin již tuto funkci nemá a slouží pouze jako substrát, eventuálně energetický zdroj, pro stavbu svalové hmoty.

Je tedy zřejmé, že jako kvalitní zdroj bílkovin považujeme takové bílkoviny, které obsahují vysoké zastoupení esenciálních aminokyselin, jejichž přítomnost je pro syntézu kosterní svaloviny klíčová. Při důkladnějším studiu aminokyselinového spektra bílkovin je výhodné brát do úvahy ještě následující faktory:

Celkový obsah l-leucinu, který sám o sobě nejvíce přispívá k anabolické odezvě organismu díky fosforylaci proteinu mTOR.

Zastoupení limitujících aminokyselin, tj. takových aminokyselin, které ve stravě nejsou hojně zastoupeny. Ačkoliv nemají tak signifikantní vliv na akutní zvýšení MPS2, jsou důležité pro celkovou využitelnost ostatních aminokyselin. Mezi nejčastěji nedostatkové aminokyseliny patří l-lysin, l-methionin (+ l-cystein), l-threonin a l-tryptofan.

2 Muscle Protein Synthesis je údaj vypovídající o syntéze kosterní svaloviny v daném čase

Příklady aminokyselinového spektra rostlinných bílkovin

V následujících odstavcích uvádím aminokyselinová spektra vybraných bílkovin rostlinného původu vytvořených na základě tabelovaných hodnot viz 3, 4. Parametry spekter se mohou mírně lišit v závislosti na původu či odrůdě dané potraviny. Zároveň je třeba říct, že aminokyselinové spektrum není jediné kritérium určení kvality bílkovin, nezohledňuje faktory vstřebatelnosti jako například PDCAAS3, BV4, PER5 či IAAO6, o jejichž použití bude pojednáno v budoucím článku. I přesto je jedním z nejdůležitějších parametrů, na základě kterého lze posuzovat kvalitu bílkovin.

Jednotlivé grafy byly vyneseny jako srovnání mezi bílkovinou zkoumané potraviny a referenční bílkovinou. Pro účely syntézy kosterní svaloviny byla jako reference zvolena kosterní svalovina. Zkoumaná potravina je pro každou aminokyselinu zobrazena vlevo v modrém rámečku, referenční bílkoviny vpravo v oranžovém rámečku.

3 Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score
4 iological Value
5 Protein Efficiency Ratio
6 Indicator Amino Acid Oxidation

Rýžová bílkovina

Při pohledu na aminokyselinový profil bílkoviny z rýže je zřejmé, že nejproblematičtější složkou dané bílkoviny je zastoupení aminokyseliny l-lysin, což je typické pro rýži a další obiloviny. Dále je lehce snížený obsah větvených aminokyselin BCAA a threoninu. Esenciální aminokyseliny jsou z celkové hmotnosti zastoupeny v množství asi 38,5 %, což je vzhledem k rostlinnému původu relativně vysoká hodnota. Pro doplnění aminokyselinového spektra je výhodné konzumovat rýži s takovými bílkovinami, které v hojném množství obsahují l-lysin, tj. hovězí maso či zvěřina. Osoby konzumující rostlinnou stravu mohou využít doplňků stravy na bázi fermentovaného l-lysinu.

Bílkovina pšeničné mouky a bílého pečiva vzniknuvšího na základě pšeničné mouky

Již při letmé analýze aminokyselinového spektra bílkoviny pšeničné mouky si lze povšimnout, že je zde dosaženo dvou výrazných dysbalancí – jednak nízké zastoupení l-lysinu, který je zde v pozici výrazně limitující aminokyseliny, a výrazný přebytek l-glutaminu, l-kyseliny glutamové a l-prolinu oproti referenční bílkovině. Zastoupení všech esenciálních aminokyselin je 30,5 %, což je výrazně nižší množství, než jaké představují běžné živočišné zdroje. Pšeničnou bílkovinu je vhodné kombinovat se zdroji bohatými na l-lysin, tj. červené maso, vejce či samotný fermentovaný lysin pro veganské strávníky.

Bílkovina černých fazolí

Výše uvedené aminokyselinové spektrum je charakteristické pro další běžné luštěniny s výjimkou plodů podzemnice olejné. Bílkovina luštěnin je bohatá na celkové zastoupení esenciálních aminokyselin, kterých v sobě obsahuje 41,8 %, což je hodnota, která již může směle konkurovat živočišným zdrojům, i z toho důvodu řadíme luštěniny mezi dobře využitelné zdroje bílkovin. Charakteristickým nedostatkem je nízké zastoupení sirných aminokyselin l-methioninu a l-cysteinu. Tento nedostatek lze suplementovat konzumací masa nebo ještě lépe slepičích vajec, které jsou obzvlášť bohaté na sirné aminokyseliny. Alternativou pro vegany a osoby konzumující rostlinnou stravu jsou obiloviny či volné fermentované aminokyseliny.

Sójová bílkovina

Pro sójovou bílkovinu platí podobná interpretace, jako je výše zmíněná pro bílkovinu černých fazolí. Nedostatek sirných aminokyselin (především l-cysteinu) je lehce nižší než v případě černých fazolí. Zastoupení esenciálních aminokyselin zůstává zachováno na hodnotě blízké 40 %z celkového obsahu vyskytujících se proteinogenních aminokyselin. Zatímco primární struktura sójové bílkoviny vypovídá o kvalitní rostlinné bílkovině, při komplexním studiu je třeba vzít v úvahu vysoké zastoupení fytoestrogenů, které mohou mít negativní vliv jak na hormonální rovnováhu, tak na anabolickou odezvu při konzumaci sójové bílkoviny. Isoflavony se v sójové bílkovině vyskytují v množství asi 3,5 mg na 1 g proteinu.

Bílkovina quinoy

Quinoa je dalším z alternativních rostlinných zdrojů, na základě kterých lze organismu dodávat kvalitní zdroj bílkovin. Obsah esenciálních aminokyselin v quinoe odpovídá zastoupení asi 39 % z celkového obsahu aminokyselin, díky čemuž dosahuje srovnatelných hodnot s méně využitelnými živočišnými zdroji. Výhodou bílkoviny quinoy je celkově vyrovnanější aminokyselinové spektrum v porovnání s lidskou kosterní svalovinou, jelikož neobsahuje výrazně nedostatkovou limitující aminokyseliny (lehce snížené zastoupení lze pozorovat u threoninu, lysinu a větvených aminokyselin BCAA).

Kombinace rostlinných zdrojů

Zlepšenou využitelnost bílkovin lze velmi často pozorovat při současné kombinaci dvou a více různých zdrojů bílkovin. Aminokyselinová spektra se totiž skládají a mohou vytvořit lepší a efektivně využitelnější kombinace, než jakou je možné dosáhnout na základě výchozích potravin. Níže uvádím ilustrační kombinaci rýže s luštěninami v poměru bílkovin 1:2 (odpovídá asi 100 g rýže v suchém stavu spolu s 80 g luštěnin v syrovém stavu):

Je patrné, že výrazný nedostatek sirných aminokyselin u luštěnin byl po přídavku rýže z velké části eliminován, stejně tak jako limitující l-lysin v případě rýžové bílkoviny. Došlo tedy k vyrovnání aminokyselinových dysbalancí a k lepší kombinaci.

V případě rostlinných proteinů však takové zlepšení není vždy pravidlem, jelikož přijmou-li se společně zdroje se stejnou limitující aminokyselinou, celková dysbalance zůstává zachována. Naopak je výhodné takové aminokyseliny kombinovat s vysoce využitelnými bílkovinami, jako jsou mléčné výrobky, maso či ideálně vejce, které obsahují nejvyšší zastoupení esenciálních aminokyselin z živočišných bílkovin a dokáží tak velmi efektivně tlumit dysbalance způsobené konzumací rostlinných bílkovin.

Nepřehlížejte rostlinné zdroje bílkovin

Ačkoliv je zřejmé, že rostlinné zdroje bílkovin nedosahují takové kvality a využitelnosti jako zdroje živočišné, jejich ignorování v rámci sestavování jídelního plánu nemá prakticky žádné opodstatnění. V konečném důsledku organismus dostává úplně stejné aminokyseliny jako v případě konzumace živočišných zdrojů bílkovin, pouze v jiném poměru. Je třeba dbát na pestrost a vyváženost, která nám umožní z rostlinných bílkovin využívat co možná nejvíce.


Autor článku: Martin Schmiedl


Zdroje:

  1. Hamilton-Reeves JM, Vazquez G, Duval SJ, Phipps WR, Kurzer MS, Messina MJ. Clinical studies show no effects of soy protein or isoflavones on reproductive hormones in men: results of a meta-analysis, ASRM 2010
  2. Norton LE, Layman DK. Leucine regulates translation initiation of protein synthesis in skeletal muscle after exercise. J Nutr. 2006
  3. www.galenus.cz
  4. www.nutritiondata.self.com
  5. Cederroth CR, Vinciguerra M, Gjinovci A, Kuhne F, Klein M, Cederroth M, et al. Dietary phytoestrogens activate amp-activated protein kinase with improvement in lipid and glucose metabolism. Diabetes. 2008
  6. Joy JM, Lowery RP, Wilson JM, Purpura M, De Souza EO, Wilson SM, et al. The effects of 8 weeks of whey or rice protein supplementation on body composition and exercise performance. Nutr J. 2013
  7. Tang JE, Moore DR, Kujbida GW, Tarnopolsky MA, Phillips SM. Ingestion of whey hydrolysate, casein, or soy protein isolate: effects on mixed muscle protein synthesis at rest and following resistance exercise in young men. J App Physiol (Bethesda, Md: 1985). 2009

Comments:0

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *