Η ονομασία πρωτεΐνες προέρχεται από το ρήμα “πρωτεύω” και σημαίνει την εξαιρετική σημασία που έχουν οι πρωτεΐνες για την υγεία του ανθρωπίνου σώματος. Από την εποχή των Ολυμπιακών Αγώνων στην αρχαία Ελλάδα, η κατανάλωση κρέατος εθεωρείτο μοναδική για την απόκτηση δύναμης, σθένους και υψηλού αγωνιστικού φρονήματος.
Οι πρωτεΐνες είναι ενώσεις που αποτελούνται από άνθρακα, υδρογόνο, οξυγόνο και άζωτο. Οι πρωτεΐνες διαφέρουν ως προς τη χημική τους σύσταση από τα λιπίδια και τους υδατάνθρακες γιατί περιέχουν άζωτο περίπου το 16% του βάρους τους, καθώς και άλλα στοιχεία όπως το θείο, ο φωσφόρος και ο σίδηρος. Είναι μεγάλα μόρια, τα οποία όταν διασπώνται στο έντερο, δίνουν μικρότερες ενώσεις που ονομάζονται αμινοξέα.
Υπάρχουν τουλάχιστον οκτώ από τα είκοσι αμινοξέα που δεν μπορεί να συνθέσει μόνος του ο οργανισμός μας.
Οι βασικές δομικές μονάδες των πρωτεϊνών είναι τα αμινοξέα. Τα αμινοξέα τα διακρίνουμε στα πρωτεϊνικά αμινοξέα και στα μη πρωτεϊνικά αμινοξέα, τα πρώτα συμμετέχουν στη σύνθεση πρωτεϊνών ενώ τα δεύτερα τα συναντάμε μόνο σε ελεύθερες μορφές.
Χημικά οι πρωτεΐνες διακρίνονται σε απλές, σύνθετες και πρωτεϊνικά παράγωγα. Ανάλογα με τη σύνθεση και την περιεκτικότητά τους ή όχι στα βασικά αμινοξέα, διακρίνονται σε πλήρεις, ημιπλήρεις κι ατελείς. Οι πρωτεΐνες που περιέχουν όλα τα αμινοξέα ονομάζονται πλήρεις (υψηλότερης ποιότητας) κι αυτές που δεν περιέχουν όλα ή κάποια από τα οχτώ βασικά αμινοξέα ονομάζονται ατελείς (χαμηλότερης ποιότητας) πρωτεΐνες. Οι ατελείς πρωτεΐνες διακρίνονται σε μερικώς ατελείς (ημιτελείς) και πλήρως ατελείς ή απλώς ατελείς.
Ποια η χρησιμότητα των πρωτεϊνών;
Οι πρωτεΐνες χρησιμοποιούνται από τον οργανισμό για πολλές λειτουργίες του. Οι πρωτεΐνες είναι βασικές ουσίες που χρειάζεται το σώμα για την ανάπτυξη και την αποκατάσταση των κατεστραμμένων κυττάρων. Χρειάζονται επίσης στην πέψη και βοηθούν στην παραγωγή αντισωμάτων που καταπολεμούν τις λοιμώξεις.
Οι πρωτεΐνες είναι συστατικά όλων των κυττάρων, σχηματίζουν τα συσταλτά στοιχεία όλων των μυών και τα ένζυμα που είναι απαραίτητα για την απελευθέρωση ενέργειας και τη διατήρηση της ζωής, παίρνουν μέρος στη σύνθεση των ορμονών και έχουν ρόλο.
Οι πρωτεΐνες χρησιμεύουν για την κατασκευή διαφόρων μερών και οργάνων του σώματος ξεκινώντας από τα κύτταρα και τις μεμβράνες του.
Παραδείγματα πρωτεϊνών είναι το κολλαγόνο και η ελαστίνη που βρίσκονται στα κόκκαλα, τους τένοντες και τα τοιχώματα μεγάλων αγγείων.
Επίσης, η κερατίνη είναι μια πρωτεΐνη που βρίσκεται στις τρίχες και τα νύχια. Εκτελούν διάφορες λειτουργίες σημαντικές για τον οργανισμό, όπως η γνωστή μας αιμοσφαιρίνη που μεταφέρει οξυγόνο, χρησιμεύουν σαν αντισώματα στις διάφορες ασθένειες.
Επίσης ρυθμίζουν σε μικρές ποσότητες λειτουργίες του οργανισμού (π.χ. η ινσουλίνη τον μεταβολισμό των σακχάρων), βοηθούν την εκτέλεση μυϊκών εργασιών (μυοσίνη, ακτίνη) και έχουν αποθηκευτικό ρόλο (π.χ. η καζείνη του γάλακτος αποθηκεύει φωσφόρο και ασβέστιο).
Ποιες είναι οι πηγές φυσικής πρωτεΐνης;
Τα μη απαραίτητα αμινοξέα μπορούν να συντεθούν στον οργανισμό, ενώ τα απαραίτητα δεν συντίθενται και πρέπει να λαμβάνονται με την τροφή καθημερινά. Οι ανάγκες σε λίπη μπορούν να καλυφθούν από υδατάνθρακες και πρωτεΐνες, κατά ένα μεγάλο ποσοστό και οι ανάγκες σε υδατάνθρακες μπορούν να καλυφθούν από λίπη και πρωτεΐνες. Όμως οι ανάγκες σε πρωτεΐνες μπορούν να καλυφθούν μόνο από πρωτεΐνες.
Ο ανθρώπινος οργανισμός προμηθεύεται τις πρωτεΐνες που του είναι απαραίτητες μέσω της τροφής του. Για να ληφθούν όλα τα απαραίτητα αμινοξέα θα πρέπει να καταναλώνουμε ποικιλία φυτικών και ζωικών τροφών, γιατί κάθε τροφική πηγή έχει διαφορετική ποιότητα και ποσότητα αμινοξέων. Ανάλογα με την προέλευσή τους χωρίζονται σε φυτικής προέλευσης και ζωικής προέλευσης. Σε μία ισοζυγισμένη δίαιτα οι πρωτεΐνες πρέπει να καλύπτουν το 15-19% της ολικής θερμιδικής ημερήσιας πρόσληψης, ενώ σε επιλεγμένες καταστάσεις μπορεί να φτάσει το 20%. 1gr πρωτεϊνών όταν καίγεται, αποδίδει 4,1 kcal.
Πλήρεις πρωτεΐνες θεωρούνται οι ζωικές πρωτεΐνες γιατί περιέχουν και τα οκτώ απαραίτητα αμινοξέα και μερικές φυτικές (σόγια, δημητριακά). Οι φυτικές πρωτεΐνες θεωρούνται ατελείς γιατί δεν περιέχουν και τα οκτώ απαραίτητα αμινοξέα. Σημαντικό είναι ότι μίγματα ορισμένων φυτικών πρωτεϊνών δίνουν πρωτεΐνες ισάξιες με τις ζωικές.
Οι ζωικές πρωτεΐνες έχουν υψηλή βιολογική αξία, αλλά και υψηλή περιεκτικότητα σε λίπος. Οι καλύτερες πηγές διατροφικής πρωτεΐνης είναι το άπαχο κρέας, το κοτόπουλο χωρίς το δέρμα του, το ψάρι, τα άπαχα γαλακτοκομικά προϊόντα, τα ασπράδια των αυγών και συνδυασμοί από φυτικές πρωτεΐνες.
- ΠΛΗΡΕΙΣ ΠΡΩΤΕΙΝΕΣ: Αυγό, αλλαντικά, αρνί, βοδινό, γαλοπούλα, κοτόπουλο, μοσχάρι, σόγια, συκώτι, χοιρινό, ψάρι.
- ΑΤΕΛΕΙΣ ΠΡΩΤΕΙΝΕΣ: Αρακάς, δημητριακά, ζυμαρικά, κουάκερ, μακαρόνια, ξηροί καρποί, όσπρια, σιτάρι, τραχανάς, φυστικοβούτυρο, ρύζι.
- ΠΛΗΡΕΙΣ ΣΥΝΔΥΑΣΜΟΙ: Αρακάς κρέας, ζυμαρικά τυρί, κουάκερ γάλα, μακαρόνια τριμ. τυρί, ξηροί καρποί γιαούρτι, όσπρια γιαούρτι, όσπρια κρέας, όσπρια μαύρο ψωμί, όσπρια τυρί, ρύζι αρακάς, τραχανάς χοιρινό.
Ποια είναι η κατάλληλη ημερήσια πρόσληψη πρωτεΐνης;
Από τον παγκόσμιο οργανισμό υγείας προτείνεται η πρόσληψη 0,85 gr πρωτεΐνης για κάθε κιλό σωματικού βάρους ανά ημέρα. Αυτή η ποσότητα φαίνεται να δίνει καλά αποτελέσματα σε άτομα που κάνουν καθιστική ζωή και δεν βρίσκονται σε περίοδο ανάπτυξης. Η ποσότητα αυτή διαφέρει στις διάφορες φάσεις ανάπτυξης του ατόμου. Η ημερήσια πρόσληψη πρωτεΐνης εξαρτάται από πολλούς και διαφόρους παράγοντες:
- Πρέπει να γνωρίζουμε εάν η ημερήσια πρόσληψη πρωτεΐνης προτείνεται σε άτομα που απλώς θέλουν να διατηρήσουν το σώμα τους ή εάν το άτομο βρίσκεται σε περίοδο σωματικής αύξησης.
- Η μυϊκή δραστηριότητα του ατόμου πρέπει να λαμβάνεται σοβαρά υπόψη, καθώς έχει διαπιστωθεί ότι άτομα που έχουν έντονη μυϊκή δραστηριότητα έχουν αυξημένες ανάγκες πρόσληψης πρωτεϊνών αλλά και αυξημένες ανάγκες για ημερήσια πρόσληψη θερμίδων και άλλων διατροφικών στοιχείων.
- Ατομα που βρίσκονται σε έντονο ψυχικό ή σωματικό στρες, έχουν αυξημένες ανάγκες σε πρωτεΐνες.
- Η αύξηση της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος μπορεί να αυξήσει και τις ανάγκες για πρόσληψη πρωτεϊνών.
- Τέλος αυξημένες ανάγκες σε πρωτεΐνες έχουν τα άτομα που λαμβάνουν αναβολικά στεροειδή, γενικά φάρμακα ή ορμόνες, τα παιδιά, οι έφηβοι που ασκούνται, όσοι πάσχουν από το σύνδρομο της υπερπροπόνησης, και τέλος όσοι κάνουν δίαιτα αδυνατίσματος.
Από διάφορες έρευνες προκύπτει ότι τα βρέφη χρειάζονται μεγαλύτερη ποσότητα απαραίτητων αμινοξέων από τους ενήλικες, ποσότητα που ανέρχεται στο 43% της ημερήσιας πρόσληψης πρωτεΐνης.
Τα παιδιά όταν φθάνουν στην ηλικία των 10 έως 12 ετών και ο βαθμός ανάπτυξης μειώνεται, οι ημερήσιες ανάγκες πρόσληψης απαραίτητων αμινοξέων μειώνονται στο 36% της ολικής πρόσληψης πρωτεΐνης.
Στους ενήλικες που δεν αναπτύσσονται πλέον αυτή η ποσότητα φθάνει στο 19% της ημερήσιας πρόσληψης θερμίδων.
Ατομα που έχουν έντονη μυϊκή δραστηριότητα έχουν αυξημένες ανάγκες σε πρόσληψη πρωτεϊνών. Επίσης τα άτομα που γυμνάζονται έχουν και αυξημένες ανάγκες σε απαραίτητα αμινοξέα καθώς βρίσκονται συνεχώς σε διαδικασία ανανέωσης των πρωτεϊνών του μυϊκού ιστού, κατάσταση που μπορεί να ερμηνευθεί σαν κατάσταση ανάπτυξης του σώματος, λόγω των αυξημένων διεργασιών του μεταβολισμού.
Σύμφωνα με την πιο έγκυρη έρευνα (Coleman/1994), ένας σκληρά προπονούμενος αθλητής (τονίζουμε την λέξη σκληρά) χρειάζεται περίπου 1,7 gr πρωτεΐνης ανά κιλό σωματικού βάρους δηλ. ένας αθλητής για παράδειγμα 80 κιλών χρειάζεται καθημερινά 136 gr πρωτεΐνης. Αθλητές και ασκούμενοι οι οποίοι παίρνουν στεροειδή χρησιμοποιούν ποσότητες της τάξης 2 και 3 gr ανά κιλό σωματικού βάρους (Jakovietch/1994). Ανάλογα με το είδος της σωματικής δραστηριότητας υπολογίζουμε και διαφορετικές ποσότητες πρωτεϊνών, αναλυτικά θα αναφερθούμε στη συνέχεια.
Σύμφωνα με τον Clobber(1994) όλα τα άτομα που ασκούνται αλλά δεν είναι επαγγελματίες αθλητές και δεν χρησιμοποιούν φαρμακευτικά παρασκευάσματα, μπορούν να ταξινομηθούν σε τρεις κατηγορίες ως προς την ανάγκη τους για πρωτεΐνες:
- Στην 1η κατηγορία κατατάσσει όσους είναι δραστήριοι και ασκούνται σχεδόν καθημερινά. Αυτοί χρειάζονται περίπου 2 gr πρωτεϊνών ανά κιλό σωματικού βάρους. Αναφερόμαστε πάντα για το σύνολο της απαιτούμενης πρωτεΐνης και όχι το ποσότητες της πρωτεΐνης που πρέπει ή μπορούμε να πάρουμε με την μορφή συμπληρώματος διατροφής.
- Στην 2η κατηγορία κατατάσσει τα άτομα τα οποία ασκούνται περιστασιακά αλλά ζουν μια σχετικά δραστήρια ζωή. Τα άτομα αυτά χρειάζονται περίπου 1, 7 γραμμάρια πρωτεΐνης ανά κιλό σωματικού βάρους.
- Τέλος στην 3η κατηγορία περιλαμβάνει τα άτομα που ασκούνται από καιρό σε καιρό αλλά η εργασία τους ή ο τρόπος ζωής τους έχει κάποια χαρακτηριστικά δράσης. Τα άτομα αυτά χρειάζονται 1,4 γραμμάρια πρωτεΐνης ανά κιλό σωματικού βάρους.
Όταν η παροχή πρωτεϊνών στον οργανισμό είναι χαμηλή, είναι πιθανόν να χαθεί μυϊκός ιστός, γιατί δεν υπάρχει αρκετή πρωτεΐνη να αναπληρώσει την πρωτεΐνη που χάθηκε (αρνητικό ισοζύγιο αζώτου).
Ακόμη ο οργανισμός μπορεί να αναγκαστεί να καλύψει τις ενεργειακές του ανάγκες από πρωτεΐνες του μυϊκού ιστού, όταν δεν υπάρχει κανονική παροχή θερμίδων (καταβολισμός μυϊκού ιστού). Ο ανθρώπινος οργανισμός μπορεί να αφομοιώσει μέχρι 30-35 gr πρωτεΐνης κάθε 2,5 με 3 ώρες. Αυτό σημαίνει ότι η καλύτερη αξιοποίηση μπορεί να γίνει, όταν η ημερήσια πρόσληψη πρωτεϊνών μοιράζεται σε μικρά συχνά γεύματα κατά τη διάρκεια της ημέρας.
Ακόμη εάν η ποσότητα πρωτεΐνης σε ένα γεύμα είναι πολύ μεγάλη, η αναλογία πρωτεΐνης – θερμιδικής πρόσληψης αυξάνεται σημαντικά υπέρ των πρωτεϊνών, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε μειωμένη απορρόφηση και αυξημένο καταβολισμό πρωτεϊνών.
Το είδος της πρωτεΐνης, αλλά κυρίως η περιεκτικότητα του γεύματος σε λίπος και φυτικές ίνες είναι παράγοντες που επηρεάζουν την ταχύτητα διέλευσης της τροφής από τον πεπτικό σωλήνα, διαδικασία που είναι υπέρ της απορρόφησης των πρωτεϊνών.
Σε όλες τις περιπτώσεις η αύξηση της συγκέντρωσης αμινοξέων στο αίμα παρατηρείται 1 ώρα μετά τη λήψη τροφής και μπορεί να μένει ψηλά μέχρι και 7 ώρες.
Οι μεγαλύτερες ποσότητες πρωτεϊνών δεν αποθηκεύονται στον οργανισμό αλλά μετατρέπονται σε ουρία και αποβάλλονται. Σε περίπτωση παρατεταμένης λήψης μεγάλων ποσοτήτων πρωτεϊνών, υπάρχει κίνδυνος βλάβης στο συκώτι και στους νεφρούς.