Denaturovaný protein - jak ovlivňuje vaření a pečení bílkovin?

Proteiny jsou pro člověka velmi podstatnou složkou potravy, obzvláště pro sportovce a fyzicky aktivní lidi. Možná jste však slyšeli teorii o tom, že pokud bílkoviny projdou tepelnou úpravou, ztratí svou výživovou hodnotu. Znamená to, že všechny fitness palačinky nebo koláče s proteinem jsou méně výživné? Pokud jste tomu dosud věřili, byli jste na omylu, protože toto tvrzení je mýtus. Pro pochopení denaturace a změn, které v bílkovinách způsobí, musíme začít od základů.    

      

Co jsou to bílkoviny?

Lidský organismus potřebuje různé typy molekul a mezi nejdůležitější patří molekuly bílkovin, které obsahují dusík a jsou složeny z aminokyselin. Molekuly bílkovin tvoří základní stavební částici svalů a jiných tkání v lidském těle. Už jejich název značí, že jsou pro zdraví člověka klíčové. Slovo ,,protein" totiž pochází z řeckého ,,proteos", což znamená ,,první" nebo ,,na prvním místě". Každá bílkovina má své místo působení a úkoly, které provádí. Funkce proteinů můžeme rozdělit do 9 základních oblastí [2] [6]

  • růst a zachování tkání
  • biochemické reakce
  • přenos komunikace mezi buňkami
  • struktura tkání
  • zachování správného pH
  • rovnováha tekutin
  • posílení imunitního systému
  • přenos a zásoba živin
  • zajištění energie

   

Co jsou to bílkoviny?

                                     

Molekuly bílkovin mají rozličnou velikost, která záleží na množství aminokyselin. Mezi malé molekuly můžeme zařadit například inzulín, který tvoří 51 aminokyselin, a naopak mezi velmi velké molekuly patří titin, který má délku skoro 27 000 aminokyselin. Na velikosti molekul však nezáleží, pro správné fungování musí být ve vhodném tvaru. Každý typ bílkovin má unikátní tvar, který určuje roli dané bílkoviny v organismu. Zkuste si proteiny představit jako klíče, které patří pouze do určitých dveří v lidském těle. [2] 

                                   

Lidský metabolismus štěpí bílkoviny na jednodušší částice - aminokyseliny. Pro růst svalové hmoty a metabolismus je potřeba 20 aminokyselin, přičemž 11 z nich je neesenciálních. Znamená to, že si je naše tělo dokáže vytvořit samo a není potřeba je přijímat ve stravě. Zbývající aminokyseliny jsou označeny jako esenciální a lidský organismus je získává ze stravy a doplňků výživy. Svalová tkáň bez nich nedokáže růst ani se regenerovat. Více se o významu aminokyselin dozvíte v článku Esenciální aminokyseliny EAA a jejich účinky, zdroje a dávkování. [1]             

    

Co je to denaturace bílkovin?

Denaturace je proces, při kterém se rozbije struktura molekuly proteinu, čímž ztratí svou funkci. Rozdíly ve tvaru proteinu může způsobit [7]:

  • změna teploty
  • změna pH
  • vystavení chemikáliím

                                                     

Při denaturaci se mění tvar bílkoviny, ale posloupnost aminokyselin zůstává stejná. Účelem proteinu ve formě suplementu je doplnění dostatečného množství bílkovin, které trávicí systém může štěpit, a tím zásobovat svalovou tkáň. Tuto funkci protein při tepelné úpravě neztratí. 

   

Denaturace bílkovin

   

Dobrým příkladem je také protein pepsin, který plní úlohu enzymu a štěpí bílkoviny v žaludku. Funguje pouze při nízkém pH, v prostředí s vyšším pH ztrácí svou funkci a dochází k jeho denaturaci. Z tohoto důvodu se v žaludku udržuje velmi nízké pH, které zajistí správné fungování pepsinu. [2] [7]

                                                                 

Teplo se používá k rozbití vodíkových vazeb a nepolárních hydrofobních interakcí v molekule bílkovin. Vyšší teplota zvýší kinetickou energii a způsobí, že molekuly začnou velmi rychle vibrovat, až se zničí vazby mezi nimi. Molekula bílkoviny se rozvine ze své 3D struktury, a to umožní lepší přístup trávicím enzymům k bílkovinným vazbám. [3]                     

                                    

Právě proto potraviny tepelně upravujeme, aby došlo ke změně struktury proteinu, a tím byly snadněji stravitelné. Tento proces se například děje, když vaříte vajíčka. Tehdy se protein z vajec denaturuje a sráží již během varu. Po následné konzumaci vařených vajíček rychleji dojde k jejich trávení a vstřebávání obsažených živin. Možná vás překvapí, že ke stejnému procesu dochází i při sterilizaci zdravotních pomůcek. Teplem se denaturují bílkoviny v bakteriích, a to následně zničí bakterie a dezinfikuje předměty. [3] 

   

Vaření, pečení a obsah bílkovin

                    

Vaření, pečení a obsah bílkovin 

Bílkoviny můžeme přijmout klasicky ve stravě nebo suplementací různých typů proteinu. U obou forem mají někteří lidé zbytečné obavy, že tepelná úprava zničí živiny, které protein obsahuje. Pro lepší porozumění proto uvádíme nutriční změny, ke kterým dochází při vaření 4 nejčastějších zdrojů bílkovin [5]:           

             

1. Maso

Při tepelné úpravě masa se obsah bílkovin nemění. Na univerzitě ve městě Wisconsin zjistili, že smažení nebo grilování masa nemá vliv na obsah proteinu. Kromě toho má vaření masa s vyšším obsahem tuku i další výhodu. Tepelnou úpravou se v mase redukuje tuk skoro o polovinu. Bez ohledu na to, zda jde o libové nebo mastnější maso, obsah proteinu a železa se nemění.         

       

2. Luštěniny

Při vaření luštěnin zůstávají některé živiny ve vodě. Pokud chcete zachovat vyšší obsah živin v luštěninách, vyzkoušejte je připravovat nad párou. V případě, že nechcete přijít ani o živiny, které zůstanou ve vodě, máme pro vás tip. Vařte luštěniny v minimálním množství vody, kterou po uvaření použijte na přípravu polévky nebo omáčky.

   

Luštěniny, bílkoviny, protein

                        

3. Ryby a mořské plody 

Během varu se bílkoviny ve spojovacím kolagenu doslova roztopí, proto se uvařená ryba láme na jemné kousky. Pokud rybu vaříte krátce a při vysoké teplotě, zůstane vláčná, jemná a zachová si obsah proteinu. Při delším vaření a vysušení ryby se snižuje i množství bílkovin v ní.       

                      

4. Vejce

Během varu mění protein ve vejcích svůj tvar, ale ne množství. Vaječný bílek obsahuje 10% bílkovin před i po uvaření. Průhledná konzistence bílku se při vaření sice změní, ale neovlivní obsah bílkovin. Množství proteinu se nemění dokonce ani při šlehání bílků. Při šlehání dochází ke změně bílkovinných vazeb, protože se do struktury bílku dostává vzduch. Pokud byste vyšlehané bílky nechali chvíli odstát, zpozorovali byste, že se začnou vracet do původního kapalného skupenství. 

  

Denaturovaný protein, bílkoviny

                                                         

5. Proteinový prášek

Obáváte se, že z proteinu ve fitness koláčích vám nebudou růst svaly? Tato obava je zbytečná, protože bílkoviny tepelnou úpravou neztrácejí své účinky na růst svalů. Organismus dokáže využít upravenou i neupravenou formu proteinu.               

               

Denaturace bílkovin totiž probíhá i během trávení v lidském těle. Štěpení molekul proteinu začíná v žaludku, kde se díky kyselině chlorovodíkové uvolní pepsin, který začíná štěpit bílkovinné vazby na aminokyseliny. V žaludku probíhá 10 - 20% trávicího procesu, který dále pokračuje v tenkém střevě. Slinivka břišní zneutralizuje kyselinu chlorovodíkovou a vytvoří zásadité prostředí. Enzymy následně pracují na štěpení proteinu na menší aminokyseliny. Jednoduše řečeno, žaludek a tenké střevo ,,uvaří" bílkoviny stejně, jako kdybyste je usmažili na pánvi.             

                      

Faktem však je, že proteinový prášek smíchaný s vodou organismus stráví snadněji než proteinové palačinky. To však neznamená, že varem protein ztratí nutriční hodnoty. Klidně si dále můžete připravovat proteinové muffiny nebo jiné fitness recepty z proteinového prášku. Organismus si z nich vezme živiny stejně jako z vypitého proteinového drinku. [4] [5] 

  

Proteinový prášek, bílkoviny

                

Je úplně jedno, jestli váš oblíbený protein rozmícháte s vodou v šejkru nebo si z něj upečete koláč. Obsah bílkovin se tepelnou úpravou nezmění. Denaturace mění pouze strukturu molekul proteinů, ale nemá vliv na jejich nutriční hodnotu. Věříme, že jste se v článku dozvěděli vše potřebné o denaturaci a pokračujete ve vaření a mlsání fitness dobrot z proteinu. Pokud se vám článek líbil, podpořte ho lajkem a sdílením.

   

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