Bílkoviny: stavební prvky, biologická hodnota a esenciální aminokyseliny

Bílkoviny jsou jediný makronutrient, jehož nedostatek skutečně a viditelně škodí. Tuky i sacharidy si tělo dokáže vyrobit nebo nahradit. Bílkoviny musí přijít z jídla.

Dvacet standardních aminokyselin staví všechny bílkoviny v těle. Devět z nich si tělo neumí samo vyrobit — musí je dostat ze stravy. Říká se jim esenciální (nepostradatelné) aminokyseliny.

Tady je rozbor: stavební prvky, biologická hodnota, DIAAS, distribuce a mýty.

Od aminokyseliny po hotovou bílkovinu

Stavební hierarchie bílkovin má tři patra:

• Aminokyselina je základní jednotka — malá molekula s aminoskupinou (–NH₂) a karboxylovou skupinou (–COOH). V přírodě jich tělo používá dvacet.
• Peptid je krátký řetězec aminokyselin spojených peptidickou vazbou (vazba mezi karboxylovou skupinou jedné a aminoskupinou další). Typicky do padesáti aminokyselin — sem patří hormony jako inzulin nebo glukagon.
• Bílkovina (protein) je dlouhý řetězec nad padesát aminokyselin, který se navíc poskládá do trojrozměrné struktury. Právě tvar bílkoviny určuje, jakou funkci v těle plní — jestli z ní bude enzym, transportér nebo stavební element svalu.

Trojrozměrné uspořádání bílkoviny se popisuje na čtyřech úrovních: primární struktura je samotné pořadí aminokyselin v řetězci, sekundární a terciární struktura jsou různě zatočené a sbalené tvary, a u některých bílkovin se navíc spojuje několik podjednotek do kvartérní struktury (typický příklad je hemoglobin se čtyřmi podjednotkami).

Denaturace: když bílkovina ztratí tvar

Denaturace znamená, že se poruší trojrozměrné uspořádání bílkoviny (sekundární, terciární i kvartérní struktura), ale samotný řetězec aminokyselin zůstane nedotčený. Klubko nití se rozplete, nici samotné se ale nepřetrhají. Vyvolat to dokáže teplo, kyseliny a zásady, alkohol, mechanický tlak nebo vysoký obsah solí.

Klasický příklad si vidíš na pánvi: syrový vaječný bílek je průhledný a tekutý, po zahřátí zbělá a ztuhne. Bílkoviny v něm se denaturovaly — jejich tvar se rozpadl a poskládal nově. Ze stejného důvodu sráží smetanu citron a mléko v žaludku reaguje na kyselou žaludeční šťávu.

Z nutričního pohledu je denaturace zpravidla žádoucí. Denaturovaná bílkovina je pro trávicí enzymy přístupnější než spletené klubko ve své původní podobě — proto je vařené maso stravitelnější než syrové a proto i žaludek vlastní kyselinou chlorovodíkovou bílkoviny denaturuje hned na začátku trávení. Denaturace ale není totéž co štěpení: bílkovina se rozštípe na aminokyseliny až později, působením proteáz (pepsinu v žaludku, trypsinu a chymotrypsinu v tenkém střevě).

Dvacet aminokyselin a jejich kategorie

Devět esenciálních (musí z jídla)

• Histidin.
• Isoleucin (BCAA).
• Leucin (BCAA — klíčový pro MPS).
• Lysin (limitující v obilovinách).
• Methionin (síra).
• Fenylalanin.
• Threonin.
• Tryptofan (prekurzor serotoninu).
• Valin (BCAA).

Podmíněně esenciální

Za stresu, růstu nebo nemoci se z neesenciálních stávají nepostradatelné:

• Arginin.
• Cystein (síra, glutathion).
• Glutamin (nejhojnější v krvi).
• Glycin (kolagen, glutathion).
• Prolin.
• Tyrosin (dopamin, adrenalin, T3/T4).

Neesenciální (tělo si je vyrobí)

• Alanin.
• Asparagin.
• Aspartát.
• Glutamát.
• Serin.

Kvalita bílkovin: DIAAS, PDCAAS, biologická hodnota

DIAAS (FAO 2013) — současný zlatý standard

Digestible Indispensable Amino Acid Score. Měří stravitelnost jednotlivých esenciálních aminokyselin na konci tenkého střeva (v ileu).

• Mléko: 1,18.
• Hovězí: 1,10.
• Vejce: 1,13.
• Syrovátkový izolát (whey): 1,09.
• Sójový izolát: 0,90.
• Hrachový izolát: 0,82.
• Fazole: 0,42.
• Pšenice: 0,40.
• Rýže: 0,42.
• Kukuřice: 0,36.

DIAAS nad 1,0 znamená kompletní bílkovinu. Pod 1,0 znamená, že je některá aminokyselina limitující — obvykle lysin u obilovin a methionin u luštěnin.

PDCAAS (starší)

Protein Digestibility-Corrected Amino Acid Score. Stropuje se na hodnotě 1,0 a stravitelnost měří z trusu, ne z ilea. Je méně přesný, FAO ho v roce 2013 nahradila DIAAS.

Biologická hodnota (BV)

• Vejce: 100 (referenční).
• Mléko: 91.
• Hovězí: 80.
• Sójový: 74.
• Pšenice: 54.

BV je dnes spíš historický pojem. DIAAS je přesnější.

Praktické skupiny zdrojů

Živočišné — kompletní

• Vejce: 6 g na kus, DIAAS 1,13.
• Mléčné výrobky: 8 g na sklenici mléka, řecký jogurt 17 g na 170 g.
• Hovězí, kuřecí, krůtí: 25–30 g na 100 g.
• Ryby: 20–25 g na 100 g.
• Syrovátkový (whey) a kaseinový protein: 20–25 g na odměrku.

Rostlinné — proměnlivé

• Luštěniny: 7–9 g na 100 g uvařených. Málo methioninu.
• Obiloviny: 3–5 g na 100 g. Málo lysinu.
• Ořechy a semínka: 15–25 g na 100 g.
• Tofu a tempeh: 8–20 g na 100 g.
• Sójový izolát: 20 g a víc na odměrku.
• Quinoa: 4 g na 100 g uvařené. Vyšší než obiloviny a s lepším profilem aminokyselin.

Kombinování pro komplementaci

Obiloviny a luštěniny se navzájem doplňují — dohromady dají kompletní profil:

• Rýže s fazolemi.
• Hummus s pitou.
• Čočka s chlebem.
• Není nutné kombinovat v jednom jídle — stačí během dne.

Kolik denně

WHO RDA

• 0,8 g/kg/den — minimum, které zabrání deficitu.
• Pro sedmdesátikilového člověka to dělá 56 g.

Optimum pro většinu (Phillips 2016)

• Sedavý: 1,0–1,2 g/kg.
• Aktivní: 1,2–1,6 g/kg.
• Silový sport: 1,6–2,2 g/kg.
• Hubnutí (kde chceš zachovat svaly): 1,6–2,4 g/kg.
• Senioři 65+: 1,2–1,5 g/kg (kvůli anabolické rezistenci).
• Těhotné a kojící: o 25 g navíc.

Rozložení během dne

Schoenfeld a Aragon (2018): 0,4–0,55 g/kg na jídlo, čtyřikrát až šestkrát denně. Layman (2015): prahová dávka 30 g a víc, aby se u dospělých nastartovala syntéza svalových bílkovin (MPS).

• Snídaně: 30 g a víc.
• Oběd: 30–40 g.
• Večeře: 30–40 g.
• Svačiny: 10–20 g.

Rychlost vstřebávání

Klasická studie Boirie a kol. (1997) v PNAS rozlišuje rychlé a pomalé bílkoviny:

• Syrovátkový (whey): rychlý, vrchol za 60–90 minut. Vysoký obsah leucinu.
• Kasein: pomalý, vrchol za 3–4 hodiny. Drží stabilní hladinu aminokyselin v krvi.
• Sójový: středně rychlý.
• Vejce: středně rychlé.
• Steak a jiné maso: pomalé, 4–6 hodin.

Praktický důsledek

• Po tréninku: syrovátkový protein, případně s banánem.
• Před spaním: kasein nebo tvrdý sýr.
• Snídaně: vejce a k tomu syrovátkový nápoj.

„Bílkoviny jsou esenciální stavební jednotka. 1,2–1,6 g/kg pro většinu lidí, 1,6–2,2 g/kg pro silový sport a hubnutí. Kvalitu měříme DIAAS — živočišné jsou kompletní, rostlinné je třeba kombinovat. Rozložení čtyřikrát až šestkrát denně po 30 g a víc. Mýtus o poškození ledvin u zdravých lidí je vyvrácený."

Mýty

„Vyšší příjem bílkovin ničí ledviny.“

Meta-analýza Devries a kol. (2018): u zdravých lidí žádný negativní vliv. Mýtus vyvrácený. U pokročilého chronického onemocnění ledvin (CKD) je opatrnost na místě.

„Tělo nepřijme víc než 30 g na jídlo.“

Práh pro maximální syntézu svalových bílkovin je kolem 30–40 g, ale tělo zpracuje i 70 g — jen je nepoužije všechny na svaly. Zbytek jde do energetiky, glukoneogeneze nebo na tvorbu ATP.

„BCAA jsou zázračné.“

Wolfe (2017): izolované BCAA bez ostatních esenciálních aminokyselin na svalovou syntézu nestačí. Kompletní bílkovina je lepší i levnější.

„Rostlinné bílkoviny nestačí na svaly.“

Van Vliet a kol. (2015): při vyšší dávce (40 g a víc) jsou sója i hrachový protein srovnatelné se syrovátkovým. Klíčový je práh leucinu.

„Bílkovinami se dá předávkovat.“

U zdravých lidí je to velmi obtížné. Strop bývá kolem 3–4 g/kg, kde se objevují trávicí potíže nebo zátěž cyklu močoviny.

Speciální skupiny

Senioři (anabolická rezistence)

• Vyšší prahová dávka — 40 g na jídlo.
• 1,2–1,5 g/kg/den.
• Syrovátkový protein nebo protein obohacený o leucin funguje lépe.

Vegetariáni a vegani

• Mírně vyšší příjem (1,2–1,6 g/kg).
• Kombinovat zdroje.
• Pozor na B12, železo, omega-3 a zinek.

Diabetici

• Bílkoviny tlumí glykemickou odpověď.
• 1,0–1,5 g/kg obvykle vyhovuje.
• U CKD je nutná konzultace s lékařem.

Časté omyly

• „Mám sedavou práci, 0,8 g/kg stačí.“ RDA je minimum, které brání deficitu, ne optimum. Pro zachování svalů s přibývajícím věkem potřebuješ víc.
• „Bílkoviny jsou jen pro siláky.“ Důležité jsou pro každého — především pro seniory, hubnoucí a vegetariány.
• „Proteinový nápoj je horší než maso.“ Syrovátkový protein má vyšší DIAAS než hovězí. Je to praktická pomůcka, ne náhražka.
• „Kolagen je kompletní bílkovina.“ Není, chybí mu tryptofan. Pro klouby a kůži ano, pro stavbu svalů ne.
• „Sója je estrogenová bomba.“ Fytoestrogeny mají jen slabé estrogenní působení a při běžných dávkách jsou klinicky bezvýznamné.
• „Víc bílkovin = víc svalů.“ Nad prahem kolem 1,6 g/kg už je další přírůstek minimální. Klíčový je trénink.

Když nestačí

Pokud se tě týká některá z následujících situací, obecná čísla z článku nestačí a stojí za to věc konzultovat s odborníkem:

• Chronické onemocnění ledvin (CKD) ve stadiu 3 a víc → nefrolog. Bílkoviny se nastavují podle stadia, obvykle 0,6–0,8 g/kg.
• Genetické metabolické poruchy (např. PKU) → specialista. Striktní omezení konkrétních aminokyselin.
• Sarkopenie → nutriční terapeut a trenér.
• Veganství při plánovaném těhotenství → nutriční terapeut. Bílkoviny, B12, železo, omega-3.
• Po bariatrické operaci → bariatrický tým. Příjem bílkovin se nastavuje individuálně.
• Onkologická léčba a kachexie → onkonutriční tým. Vyšší příjem obohacený o leucin.

Souvisí: Bílkoviny — kolik potřebuješ, Kreatin, Budování svalů a síly, Sarkopenie.