BJELANČEVINE

Velika molekularna masa, koloidna svojstvaC, H, O, N, S (P, I, Fe, Cu)NE može sintetizirati iz vode, CO2 i anorganskog N=ovisan o biljkama i životinjamaAminokiseline (AK) povezane peptidnim vezom: -CO-NH-150 AK, u namirnicama najčešće 20Naziv: amino skupina (bazni karakter) i kiselinske skupine (kisela svojstva) ⇒amfoterni karakter: ponašanje ovisi o pH, karakter pufera (važna klinička karakteristika)Razvoj ljudskog organizma: 8 AK NE može sintetiziratiPoluesencijalne: bitne kod djece (histidin esencijalan za odrasle?)

BJELANČEVINE

Esencijalne, poluesencijalne i neesencijalne AK hrane

Esencijalna Poluesencijalne NeesencijalneIzoleucin Arginin AlaninLeucin Histidin AsparaginLizin Aspartinska kis.Metionin CistinFenilalanin Glutaminska kis.Treonin GlutaminTriptofan GlicinValin Hidroksiprolin

ProlinSerinTirozin

BJELANČEVINEUloga bjelančevina: gradivna, fiziološka, energetska Gradivna uloga:

Rast i održavanje tkiva=hrana osiguravaju dovoljno AK za sintezu staničnih bjelančevinaAK hrane za sintezu enzima i hormona=drugi spojevi s dušikom

AK za sintezu prekursora: Metionin za neproteinski stanični konstituent kolin (kolin je prekursor acetilkolina-prijenosnik) (kolin ključni u fosfolipidima)Triptofan: za nijacin i serotonin (neuroprijenosnik-kemijski glasnik, sintetizira se u moždanom tkivu)Fenilalanin: neesncijalne AK tirozina

Energetska uloga: gladovanje i fizički napor (maraton): ukloni N-dio AK ostatak u glukozu ili ketone: oko 60% AK u glukozu (glukogene) i dobivanje energije: alanin, glicin, cistin, serin, glutaminska i asparaginska kis. 10-15% energije

BJELANČEVINE

Podjela bjelančevina: Prema sastavu AK:

Kompletne: kakvoća i količina esencijalnih AK-mlijeko, jaja, mesoNekompletne bjelančevine: manjkave u jednoj ili više esencijalnih AK –uglavnom biljnog podrijetla: žitarice, leguminoze

Limitirajuća AKBalans kombinacijom animalnih i vegetativnih bjelančevina: pšenično brašno siromašno lizinom i odmašćeno sojino brašno bogato lizinom (kruh s 10% sojinog brašna: veliku nutritivnu vrijednost i dobre reološke osobine)

BJELANČEVINE

Prema građi bjelančevine:Jednostavne: samo AK i njihove derivate-albumin, inzulin, enzimiSložene: od jednostavnih bjelančevina i nebjelančevinastihkomponenti

Nukleoproteini: 1 ili više bjelančevina i nukleinsku kiselinu (DNK)-sastavni dio jezgreGlikoproteini i mikoproteini: bjelančevinu i CHO (mucin)Fosfoprotein: bjelančevina i radikal s fosforom (kazein mlijeka i vitelin žumanjka)Kromoproteini: bjelančevina i pigmentna skupina (hemoglobin)Lipoproteini: bjelančevina i triacilglicerol ili drugi lipid (kolesterol, fosfolipid)Metaloprotein: bjelančevina i metal (Fe-hem, Cu)

BJELANČEVINEPrema ulozi u organizmu i metabolizmu:

Strukturne: kolagen-najlošiji sastav AKKontraktivne: miozin u mišićuKrvne: albumin (po AK najbolja bjelančevina), fibrinogen, hemoglobinProtutijela: γ-globulinHormoni: inzulin, glukagon (u gušteračinom soku)Enzimi: α-amilaza

BJELANČEVINEProbava bjelančevina:

Usta: mehaničkiŽeludac:

Pepsin iz pepsinogena-(HCl): manji peptidiRenin kod djece-mlijeko

Dvanaesnik: Gušterača:

tripsin, kimotripsin: na polipeptide i dipeptidekarboksipeptidaza: na kraj polipeptidnoglanca (gdje su slobodne karboksilneskupine : manji peptidii slobodne AK)

Stjenka tankog crijeva 2 enzima:

aminopeptidaza oslobađa po jednu AK (za toliko krati lanac)dipeptidaza: na dipeptid

BJELANČEVINE

Apsorpcija AK (u dojenčadi i peptidi-protutijela iz kolostruma): u portalnu krv

Aktivno: potrebna energija i piridoksinPasivno: difuzija

BJELANČEVINERadioaktivni izotopi: obilježene AK u hrani brzo se inkorporiraju u tjelesne bjelančevine: ove se ponovo razgrađuju u AK te resintetiziraju u tkivne bjelančevine Homeostaza: ravnotežno stanje u organizmu: razgradnja (katabolizam), izgradnja (anabolizam), deponiranje i mobilizacijaRazlika u tkivima: najčešće promjene u jetri, gušterači, bubrezima i plazmi; manje promjene u mišićima i mozgu; najmanje u kolagenuPoluživot ljudskih bjelančevina: 80 dana: u jetri i plazmi 10, u koži i mišićima 140Rast i zarastanje rana ubrzavaju zamjenu bjelančevina N-balans: rezultat cijepanja i resintezePeriod rasta: anabolizam veći od katabolizma⇒nova tkivaGladovanje, bolest, starenje: dominira katabolizam ⇒tijelo nestaje=negativan N balans

BJELANČEVINE

Tijelo: ravnoteža bjelančevina tkiva i plazme, odnosno bjelančevina hrane Povlačenje jednih bjelančevina da podmire druge bjelančevineGladovanje: rezervne bjelančevine služe za sintezu bjelančevina tkivaNeke bjelančevine se cijepaju i preformuliraju

BJELANČEVINE

BJELANČEVINE

BJELANČEVINE

Ciklus dušika iz AK prema urei: Spojevi koji vežu dušik prikazani su žuto!

BJELANČEVINEDnevne potrebe: 10-15% energije

Ekonomsko blagostanje (odnos biljnih i životinjskih)Ovise o životnoj dobi i veličini mišićne mase (mršave osobe: mišićna masa nadvisuje masnu-više bjelančevina nego debele)NE o spolu i aktivnostiPotrebna količina se određuje prema N balansuMuškarci: 0,57 g/kg tjelesne maseŽene 0, 52 g/kg tjelesne maseOva količina ako su bjelančevine iz jajaNiža kakvoća bjelančevina: više bjelančevina/kg masePojačani mišićni rad: više bjelančevina: 1,5 g/kg (ali ne više od 20% energije: 50% biljnih, a 50% životinjskih)

BJELANČEVINE

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

D M O

g/kg

t. m

.

neesencijalne

esencijalne

43%

36%19%

BJELANČEVINEKvašiorkor: kronični nedostatak bjelančevina (životinjskih)Prve godine života, siromašni krajeviApatija, gubitak teka, zastoj u rastu, promjene na koži, manje potkožnog masnog tkivaProteinsko-energetska malnutricija (pothranjenost)Razvijene zemlje: prevelik unos bjelančevinaKakvoća bjelančevina: kemijski skor (chemical ili amino acid score): jaje i mlijeko: 100 (=izbalansiran odnos AK)

BJELANČEVINE

BJELANČEVINE

Limitirajuća AK određuje kemijski skorNajčešće limitirajuće AK: triptofan, lizin i metionin

Kombinacija namirnica (bjelančevina): najbolja i najjeftinija prehrana

Tehnolog: obogaćivanje namirnice limitirajućom AK=“kemijsko friziranje” nije poželjno (sintetska se ne resorbira jednako)

BJELANČEVINE

Biološka vrijednost (biological value-BV): % resorbiranog N koje tijelo zadržava (ne luči urinom): na osnovi N balansa-daje podatke o unosu N hranom i izlučenog stolicom i mokraćomČisto iskorištenje bjelančevina (net protein utilization-NPU): produkt BV i stupnja probavljivostiEfektivni odnos bjelančevina (protein efficiency ratio-PER): grami prirasta/g bjelančevina koje eksperimentalna životinja pojede za 10 dana; uz hranu bez bjelančevina životinja gubi na masi

BJELANČEVINE

Sastav esencijalnih AK nekih namirnica

CS-lim.AK

100

44 (lizin)

68(S-AK)83 (S-AK)

88(treonin)

Triptofan

1,0

1,1

1,41,3

1,2

Treonin

4,0

3,0

4,23,7

3,5

Sumporne AK

3,5

3,8

2,42,9

3,2

Lizin

5,5

2,4

7,28,0

5,1

Namirnica

Idealna

Žitarice

MahunarkeMlijeko-prah

Žitarice+mahunarke+ mlijeko-prah

Potrebe za esencijalnim AK prema dobi

Odrasli

1613191617199513

10-12 godina

19284444222228925

Dojenčad

264693664272431755

Aminokiselina

HistidinIzoleucinLeucinLizinMetionin+cistinFenilalanin+treoninTreoninTriptofanValin