wyklad 1 bialka cz1

Metabolizm wysiłkowy białek
Zajęcia nr 2
Źródła aminokwasów
białko pokarmowe
Hydroliza w przewodzie
pokarmowym
aminokwasy
krew
aminokwasy
białko
synteza
mięsień
Trawienie białek w przewodzie pokarmowym
• Bardzo duże zdolności trawienne białek u człowieka:
nawet do 350 g białek/dobę: (około 75—100g/24 h białka pokarmowe i 150250g/24h białka endogenne)
• w przewodzie pokarmowym trawimy białka pokarmowe, ale i te zawarte w
enzymach trawiennych i białku pochodzącym ze złuszczonych nabłonków i śluzu
Hasik, J. (1999) Dietetyka, PZWL, Warszawa.
Trawienie białek w przewodzie pokarmowym
• praktycznie całe białko pokarmowe ulega hydrolizie
• w przypadku przepuszczalności błon śluzowych jelit możliwe wchłanianie nie
strawionych do końca białek (niemowlęta, nietolerancja mleka i jaj)
Tłuszcze hamują wydzielanie soku żołądkowego i opóźniają przechodzenie treści
żołądka do dwunastnicy.
W razie przesiąknięcia produktów tłuszczem dostęp soku żołądkowego do treści
pokarmowej może być bardzo utrudniony.
Dlatego łatwiej strawny jest produkt, do którego dodano tłuszczu po sporządzeniu
potrawy, niż taki, który jest przepojony tłuszczem (paczki, ciastka, źle usmażone
mięso).
Dorosłe osoby, które nie spożywają mleka nie posiadają tego enzymu.
Jakkolwiek kazeina wytrąca się także pod wpływem pepsyny, to u takich osób
spożywanie słodkiego mleka może kończyć się rozwolnieniem i wzdęciami.
Mleko zsiadłe bądź gotowane nie ma takiego działania.
Przy prawidłowym odżywianiu około 10% ilości białka pokarmowego
wydalane jest w stolcu wraz z złuszczonymi komórkami nabłonka
jelitowego i bakteriami.
Wchłanianie aminokwasów w jelitach
Wchłanianie odbywa się poprzez transport aktywny
przenośniki zależne od Na+
przenośniki niezależne od Na+
np. dla aminokwasów obojętnych,
fenyloalaniny, iminokwasów,
metiony
np. dla aminokwasów zasadowych
(lizynę),
Wchłanianie aminokwasów
•Wchłanianie odbywa się poprzez transport aktywny
•Transportowane są naturalne izomery aminokwasów (L)
•W transporcie uczestniczy witamina B6 (fosforan pirydoksalu)
•Aminokwasy transportowane są przez rąbek szczoteczkowy (miejsce
wchłaniania: jelito czcze)
Wchłanianiem aminokwasów
Białka pełnowartościowe
Aminokwasy egzogenne:
• F- fenyloalanina
• I- izoleucyna
• L- leucyna
• L- lizyna
• M- metionina BCAA
• T- tryptofan
• T- treonina
• W- walina
Pozostałe aminokwasy
Aminokwasy endogenne
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Kwasy glutaminowy= glutaminian
Kwas asparaginianowy= asparaginian
Alanina
Cysteina
Glicyna
Prolina
Seryna
Tyrozyna
Histydyna
Arginina
Przemiany aminokwasów
Katabolizm
Aminokwasy
glukogenne
Synteza białek
aminokwas
Aminokwasy
ketogenne
NH2
Synteza aminokwasów
transaminacje
Synteza aminokwasów
transaminacje
aminokwas
(NH2)
ketokwas
(=O)
PAL
ketokwas
(=O)
aminokwas
(NH2)
Synteza aminokwasów
transaminacje
glutaminian
(NH2)
ketokwas
(=O)
ketokwas
(=O)
PAL (wit. B6)
np. alanina
(NH2)
Transaminacji nie podlegają:
•Lizyna
• Treonina
• Prolina
• Hydroksyprolina
histydyna
glutaminian
prolina
hydroksyprolina
Aminokwasy glukogenne
glicyna, seryna, cysteina, alanina
pirogronian
asparaginian
szczawiooctan
glukoza
alfa-ketoglutaran
alfa-ketoglutaran
histydyna, glutaminian, prolina,
arginina
metionina, walina, treonina
Aminokwasy ketogenne
lizyna
leucyna
acetyloCoA
acetyloCoA
„ciała ketonowe”
3-hydroksymaślan, acetooctan
Aminokwasy glukogenne i ketogenne
fenyloalanina, tyrozyna, izoleucyna, tryptofan
glukoza i „ciała ketonowe”
Przemiany aminokwasów
Katabolizm
aminokwas
aminokwas
(NH2)
ketokwas
(=O)
mocznik
kwas glutaminowy
glutamina
glutamina
Cykl mocznikowy
kwas glutaminowy
mocznik
Czy można zmierzyć katabolizm białek?
aminokwas
oksydacyjna dezaminacja
NADH2
NH3
kwas glutaminowy
ketokwas
glutamina
I
krew
III
CO2 i H20
IV
glutamina
1/
2
O2
3 ATP
H2O
wątroba
NH3
kwas glutaminowy
Cykl mocznikowy
mocznik
Monitorowanie katabolizmu białek
Monitorowanie katabolizmu białek u ultramaratończyków
Spoczynkowe i powysiłkowe parametry biochemiczne mierzone we krwi u zawodnika M.L.
Rodzaj badania
Mocznik
g/L
mmol/L
Kreatynina
mg/L
µmol/L
Kwas moczowy
mg/L
µmol/L
Parametry
krwi przed
biegiem
Parametry
krwi po biegu
Wartości
referencyjne
0,44
7,30
0,76
12,62
0,20 – 0,50
3,32 – 8,30
7,8
69,03
9,4
83,19
0,0 – 12,0
0 – 106,20
40
238
45
268
30 – 60
179 - 357
Spoczynkowe i powysiłkowe parametry biochemiczne mierzone we krwi u zawodniki I.L.
Rodzaj badania
Mocznik
g/L
mmol/L
Kreatynina
mg/L
µmol/L
Kwas moczowy
mg/L
µmol/L
Parametry
krwi
Przed biegiem
Parametry
krwi
Po biegu
Wartości
referencyjne
0,32
5,31
0,71
11,79
0,20 – 0,50
3,32 – 8,30
6,1
53,98
7,0
61,95
0 – 12,0
0 – 106,20
41
244
56
333
25 – 60
149 - 357
Bilans Azotowy
100g białka- 16gN
białko
100g
mocznik (78%)
(16g N)
Wyliczanie bilansu azotowego
Np. Dobowe spożycie białka= 80 g
Np.Dobowa zbiórka moczu= 2 L
Np. Mocznik= 20 g
Wyliczanie bilansu azotowego
1M=1 cząsteczka NH2CONH2=2x14+12+16+4x1=60
W 60g – 28g N
20g – 9 g N- 78%
11,5 g N- 100%
Wyliczanie bilansu azotowego
Dieta- 100g biaka- 16g N, to 80g – 12,8 g N
Azot z białka pokarmowego- azot wydalany= 12,8-11,5= 1,3 g N
WNIOSEK?
Bilans Azotowy Zrównoważony
białko
100g
mocznik (78%)
(16g N)
Bilans Azotowy Dodatni
białko
100g
mocznik (78%)
(np. 10g N)
Bilans Azotowy Ujemny
białko
100g
mocznik (78%)
(np. 20g N)
Kiedy bilans azotowy będzie
ujemny?
1. Głodówka
• Ubytek masy tkanek aktywnych i zahamowanie syntezy białek
• zwiększona glukoneogeneza m.in. z aminokwasów ustrojowych (głównie
mięśni szkieletowych)
• zwiększony katabolizm białek
• zwiększone wydalanie mocznika, a potem także amoniaku
kwasica metaboliczna (ciała ketonowe)
• w głodzie długotrwałym: zmniejsza się tempo rozkładu białek, ale także
zwiększa się resynteza białek w porównaniu do głodu krótkotrwałego (do
około 10 dni)
•lepsza adaptacja do głodu u otyłych
bilans azotowy ujemny w głodzie
• zrównoważenie bilansu azotowego- bardzo trudne, gdy podaż energii w
diecie wynosi około 1000kcal/dzień
• zrównoważenie bilansu azotowego- prawie niemożliwe, gdy podaż energii
w diecie wynosi około 500kcal/dzień
• aby zrównoważyć bilans azotowego- zwiększyć podaż białka w diecie do od
1g do 2g białka/kg/mc dobę w zależności od deficytów energetycznych
glukoza
Insulina
Hamowanie glukoneogenezy
Zmniejszenie ketogenezy
-
Katabolizm białek
Turn-over białek
Pokarm (białka)
aminokwasy
synteza
Około 300g
proteoliza
spalanie
(około 100g)
WYSIŁEK
białko
Ile rozpada i odbudowuje się
ponownie mięśnia w ciągu dnia?
• 20% białka w 100 g mięśnia
• 20 g białka w 100 g mięśnia
• 100 g białka w 500 g mięśnia
Turn-over w spoczynku i wysiłku
A) spoczynek
aa
15g/hr
białko
- 6%
B) wysiłek 3hr
białko
aa
+ 84%
Rennie i wsp. (1981) Clin Sci 61: 627-639.
Wysiłek fizyczny a proteoliza
Żywienie białkami
Ile białka potrzebuje dziecko?
Dziecko nietrenujące: około 1,1g białka/kg mc/dobę
Białko kontra białka
Białka pokarmowe
Białka zwierzęce
Białka roślinne
• jaja
• sojowe
• mleko
• zboża
•mięso
• rośliny strączkowe
• ryby
Białka zwierzęce:
+:
•źródło białka wysokiej jakości
•gwarantuje wzrost organizmu (zależność między spożyciem białek a masą
urodzeniową noworodków)
•pomaga w utrzymaniu masy mięśniowej (osoby starsze)
•zabezpiecza syntezę białek
-:
• zawierają nasycone kwasy tłuszczowe i cholesterol
Białka roślinne:
+:
•zawierają małe ilości nasyconych kwasy tłuszczowe i cholesterolu
•zawierają bioaktywne komponenty
•źródło błonnika
-:
• wymagają staranne dobrania by zabezpieczyć pełen skład aminokwasów
egzogennych
Jak ocenić jakość białek
PER- „Protein Efficieny Ratio” = Wydajność Wzrostowa Białka
określa przyrost masy ciała na 1g spożytego białka
przyrost masy ciała [g]
PER=
spożycie białka [g]
Wartość 2.7- uznaje się za standard dla białka kazeiny
> 2.7- znakomite białko
Jak ocenić jakość białek
BV- „Biological Value” = Wartość Biologiczna Białka
określa tę część wchłoniętego azotu (białka), która została zatrzymana w
ustroju w celu utrzymania zrównoważonego bilansu azotowego lub
pokrycia potrzeb syntezy białka w okresie wzrostu.
Ocena na podstawie bilansu azotowego z uwzględnieniem ilości azotu
wydalanego z kałem i moczem w okresie karmienia dietą bezbiałkową.
BV=
Nspoż - [(Nk-Nko)-(Nm-Nmo)]
X
100%
Nspoż - (Nk-Nko)
Nk-N w kale, Nko-N wkale na diecie bezbiałkowej, Nm-N w moczu, Nmo-N w moczu na diecie bezbiałkowej,