Proteinový prášek dnes není jen na rychlou dodávku bílkovin po cvičení ve formě nápoje. Spousta fitness receptů a kuchařek jej používá do vaření a pečení zdravějších dortíků jako náhražku sladidla a samozřejmě pro vyšší výsledný obsah bílkovin v produktu.
Kolem tepelné úpravy proteinů koluje spousta odlišných informací. V dnešním článku si vše zkusíme utřídit a objasnit.
Na co se dnes podíváme?
- Jaké poklady ukrývá syrovátkový protein a co je to denaturace bílkovin
- Co s proteinem udělají vysoké teploty a jak je to se zachováním jeho nutričních hodnot
- Jestli nám u proteinu jde pouze o bílkoviny, nebo chceme těžit i z jeho bioaktivních složek
K pochopení celé problematiky je potřeba troška teorie. Pohodlně se usaďte a pojďme na to!
Proteiny hýbou světem. Jak se proteiny dělí a proč jsou tak oblíbené?
Proteinový prášek jistě nemusím dlouze představovat. Znají ho snad všichni, kteří si někdy koupili časopis Muscle&Fitness. Ti, kteří brouzdali internetovými fitness magazíny, a znají ho i ti, kteří navštěvují fitness centra či jiná sportovní zařízení. Proteiny jsou prostě v módě.
Proteinových prášků známe několik druhů. Nejzákladnější dělení je na:
- Mezi nejpoužívanější živočišné proteiny řadíme především syrovátkové, kaseinové a kombinace obou, to je mléčný protein.
- Z rostlinných proteinů je asi nejpoužívanější ten ze sóji, méně pak hrachový, rýžový či konopný. Myslím, že mi dáte za pravdu, že syrovátkové proteiny jsou stále ty nejpoužívanější. A o nich dnes bude řeč.
Co se skrývá v syrovátce?
Syrovátka je v podstatě odpadní produkt při zpracování mléka a výrobě sýrů. Je tvořena malými proteinovými frakcemi. Každá z těchto složek má v syrovátce svůj význam, který je dán specifickými biologickými účinky (Marshall, 2004). Účinek těchto frakcí si v následujícím textu popíšeme.
A o jakých proteinových frakcích budeme mluvit?
- beta‑laktoglobulin
- alfa‑laktalbumin
- imunoglobuliny
- glykomakropeptidy
- hovězí sérový albumin (bovinní sérový albumin)
- laktoperoxidáza
- laktoferin
Díky obsahu těchto látek je syrovátka hotový zázrak, který má prokazatelné zdravotní benefity. Největší přínos má na imunitu, působí především antibakteriálně.
Syrovátkový protein má hepatoprotektivní účinky, to znamená, že může pozitivně ovlivnit průběh jaterních onemocnění (zřejmě kvůli zvýšení antioxidantu glutathionu). Účinky může mít také protinádorové. A v neposlední řadě má přínos v oblasti výkonu při cvičení (Brandelli, 2015).
Jak je na tom obsah živin u vybraných forem syrovátkového proteinu?
| Typ proteinu | Koncentrace proteinu | Obsah tuku, laktózy a minerálů |
| Proteinový izolát | 90–95% | do 1–2 gramů |
| Proteinový koncentrát | 25–89% nejčastěji 80% | čím vyšší koncentrace bílkovin, tím méně tuku, laktózy a minerálů |
| Hydrolyzovaný protein | různá | různé podle koncentrace |
| Nedenaturovaný proteinový koncentrát | různá cca 25–89% | čím vyšší koncentrace bílkovin, tím méně tuku, laktózy a minerálů. Jsou zpracovány tak, aby byly zachovány přirozené struktury proteinů. Mají vyšší podíl imunoglobulinů a laktoferinu. |
Tabulka dle Marshalla, (2004).
Jaké je procentuální zastoupení jednotlivých frakcí v syrovátce?
| Laktoferin | 0,35–2,0% |
| Imunoglobuliny | 10–15% |
| Beta‑laktoglobulin | 50% |
| Alfa‑laktoglobulin | 20–25% |
| Laktoperoxidáza | 0,25–0,5% |
| Glykomakropeptid | 10–15% |
| Hovězí sérový albumin | 10–15% |
1. Proč je pro naše zdraví syrovátkový protein přínosem? Seznamte se s účinky proteinových frakcí
Biologicky aktivní proteinové frakce vykazují fyziologické aktivity v trávicí soustavě.
Podle Walthera (2011) zde můžeme mluvit zejména o:
- zlepšené absorpci některých živin
- inhibici bakteriálních enzymů (snížení aktivity)
- enzymatické aktivitě
- růstové a imunitní stimulaci při obraně proti patogenním vlivům
A jaký účinek mají jednotlivé proteinové frakce?
| Proteinová frakce | Biologický účinek |
| Laktoferin | usnadňuje příjem a vázání železa |
| Beta‑laktoglobulin | váže retinol a mastné kyseliny |
| Alfa‑laktalbumin | váže vápník a zinek |
| Imunoglobuliny | neutralizují bakterie a viry |
Tabulka dle Walthera, (2011)
Jaká je funkce jednotlivých proteinových frakcí v organismu?
- Laktoferin považujeme za obranný protein, který působí proti mikrobiálním infekcí a hraje preventivní roli u vzniku zánětů. Také je antibakteriální, antivirový, antiparazitický, antimykotický a antifugální. Studie na myších ukázala, že dokáže regulovat hladiny faktorů způsobujících nádory (Actor, 2009). Laktoferin má schopnost vázat makrofágy a lymfocyty. Makrofágy i lymfocyty jsou buňky, které hrají roli při imunitních reakcích. Právě proto hraje laktoferin důležitou roli v imunologických mechanismech (Sanchez, 1992).
- Beta‑laktoglobulin obsahuje antihypertenzní peptidy (snižující krevní tlak). Za tento mechanismus jsou zodpovědné krátké tripeptidy, které střevní buňky dokáží vstřebat, a tak se mohou v menší míře dostat až do krevního oběhu (Brandelli, 2015). Syrovátkový proteinby také mohl být dobrým pomocníkem při stresových situacích. Zvyšuje hladinu serotoninu v mozku díky aminokyselině tryptofanu, která se vyskytuje nejvíce v alfa‑laktalbuminu (Marshall, 2004).
- Imunoglobuliny si zaslouží pár řádku navíc. Tyto bílkovinné frakce řadíme do rodiny ochranných bioaktivních látek. Rozdělují se do tříd, a to IgM, IgA, IgG, IgE. Právě IgG, IgA a IgM jsou ty hlavní v sekretech mléka (Hurley, 2011). Zajímavostí je, že primární imunoglobulin se liší v kolostru lidském a v kravském. V kolostru krav je IgG, zatímco v lidském mléce je IgA.
- Bovinní IgG může sloužit jako pasivní imunita k ochraně lidí i zvířat před spoustou onemocnění. Bylo prokázáno, že přípravky obsahující tento bovinní kolostrální imunoglobulin slouží k léčení patogenů, které působí cestou zažívacího traktu, například u průjmových infekcí (Hurley, Theil, 2011).
Imunitní obrana bílkovinných frakcí (především imunoglobulinů) je omezena hlavně na gastrointestinální trakt. Aby všechnu smetanu neslízly jen imunoglobuliny, musíme mít na paměti, že faktorů, které pozitivně působí na imunitní systém, je více. A patří mezi ně všechny zmíněné bílkovinné frakce.
- Takže podtrženo sečteno, výše zmíněné bílkoviny mají velmi pozitivní vliv na lidské zdraví.
2. Co je to denaturace bílkovin?
U bílkovin rozlišujeme 4 struktury – primární, sekundární, terciární a kvartérní. Tyto struktury určují vlastnosti bílkovin (Holeček, 2006).
- Primární struktura určuje počet a pořadí aminokyselin v peptidovém řetězci.
- Prostorové uspořádání tohoto aminokyselinového řetězce určuje sekundární struktura.
- Terciární struktura vytváří zatočení řetězce.
- Kvartérní struktura sdružuje proteinové jednotky do funkčního celku.
Denaturace bílkovin je biochemický proces, při kterém dochází ke změně struktury molekul bílkoviny. Postupně se narušují vazby sekundární, terciární a kvartérní struktury. Naruší se prostorové uspořádání a vznikne neuspořádaný řetězec aminokyselin. Tuto změnu vyvolávají fyzikální nebo chemické faktory, v našem případě se budeme bavit o změně teploty a pH (kyselosti či zásaditosti prostředí).
Z nutričního hlediska jsou denaturované proteiny stravitelnější než nedenaturované
A to z toho důvodu, že jsou přístupnější pro trávicí enzymy. Zároveň je u nich zachována nutriční hodnota a obsah bílkovin (Pešová, 2006).
Pro snadnější představu si představte třeba maso nebo vejce. Tepelně je upravujeme proto, aby byly lépe stravitelné.
Toto ovšem nemůžeme říct o všech proteinových frakcích (viz výše). U nich se naopak účinkem tepla nebo odlišného pH rozpadají kvartérní struktury, čímž proteiny ztrácí své biolologické účinky.
Při 72–74°C denaturuje 50–90 % bílkovin syrovátky a inaktivuje se většina enzymů. Při 140 °C denaturuje 100 % proteinů (Pešová, 2006).
Tepelně upravený syrovátkový protein bude zdrojem bílkovin, ztratí však proteinové frakce a jejich pozitivní účinky na zdraví
Bílkoviny se ovšem začínají trávit v žaludku pomocí enzymu pepsinu, který je produkován žaludeční sliznicí. Žaludeční šťávy obsahují kyselinu chlorovodíkovou, která usnadňuje účinek pepsinu tím, že denaturuje bílkoviny a vytváří optimální pH. Další práce probíhá v tenkém střevě, kde se o štěpení postarají proteázy slinivky břišní (pankreatu) (Klimešová, 2015).
Proteinové frakce mají účinek jen v oblasti gastrointestinálního traktu, jejich účinky na naše zdraví se neprojeví ve velkém měřítku.
3. Teplotní stabilita náhradních sladidel a ostatních přísad v proteinovém prášku
Firmy vyrábějící proteiny se předhánějí, s jakou novou příchutí oslnit zákazníky. Je libo příchuť jablečného koláče, borůvkového cheesecaku nebo třeba sušenky?
Aby protein chutnal, je nutné použít náhradní sladidlo. Novodobé proteiny tak nejčastěji obsahují sukralózu, acesulfam K nebo glykosidy stévie. Všechny tři zmíněná sladidla jsou termostabilní.
Jaká jsou nejčastěji používaná sladidla v proteinech?
- Sukralóza je velmi podobná cukru, nemá žádnou nepříjemnou pachuť. Rozsáhlé testování ji shledalo bezpečnou a mohou ji používat i těhotné a kojící ženy. Když je vystavena vysokým teplotám, uchovává si svou sladkost. Sukralóza nezpůsobuje vylučování inzulinu. Většina sukralózy se neabsorbuje a je vyloučena v nezměněném stavu (Fitch, 2012; Shankar, 2013).
- Acesulfam K se obvykle kombinuje s aspartamem nebo sukralózou, dělá se to kvůli propojení a dosažení vzájemné synergie chutí. Vylučuje se ledvinami naprosto beze změny (Shankar, 2013).
- Glykosidy stévie jsou izolované z rostliny stevia rebaudiana bertoni. Studie prokázaly, že konzumace může mít pozitivní vliv na kontrolu glykemie (Shankar, 2013).
- Jediné sladidlo, a to aspartam, které se už tolik nevyužívá, je tepelně nestabilní. Svou sladivost ztrácí při 196 °C (Horák, 2012).
A dobarvují se nějak proteiny?
Samozřejmě, aby protein i vypadal, používají se barviva. Většinou se jedná o přírodní látky jako karoteny (např. lutein), kurkumin, koncentrát z mrkve a ibišku nebo třeba červené řepy. Vysoká teplota jim neškodí. Některá barviva jako sulfitový karamel nebo karamelizovaný cukr se vyrábějí zahříváním různých druhů cukru.
Indigotin, tartrazin a červeň allura AC jsou synteticky vyráběná barviva, tady se ale také nemusíme obávat, jsou to barviva běžně používaná v potravinářství a jsou termostabilní. Je však dáno legislativou, že při použití těchto a některých dalších tzv. azo barviv musí být na výrobku upozornění, že tato barviva mohou nepříznivě ovlivňovat činnost a pozornost dětí.
Pár informací pro zajímavost:
- Indigotin může mít nežádoucí účinky jako je nevolnost, zvracení, vyrážky a zvýšení krevního tlaku.
- Tartrazin může mít vliv na vznik dětské hyperaktivity.
- Červeň Allura AC může mít negativní schopnost na reprodukci (u zvířat) a taktéž může způsobovat hyperaktivitu u dětí.
U některých proteinů najdeme jako barvivo tzv. karmíny. Karmín je taktéž přírodní barvivo, ovšem živočišného původu. Není z žádné rostlinky, ale je z malého červeného broučka.
Jde o červce nopálového, který má jasně červenou barvu a jeho vysušená tělíčka se používají právě k výrobě tohoto barviva, které je vnímáno kontroverzně. Je libo jeden brouček v proteinovém shaku?
Výběr a preference proteinu obarveného barvivy přírodního původu se tak jeví mnohem výhodněji.
Vařit a péct s proteinem – ano, nebo ne?
Spousta vyznavačů zdravého životního stylu přidává protein snad všude, kde to jen jde. Jakoby automaticky znamenalo, že když se zajímám o to, co jím a cvičím, tak se bez bílkovin právě ve formě proteinového prášku neobejdu. Protože bílkoviny jsou přece základ, čteme to všude. Tady bychom se měli zamyslet.
Konzumuji protein jen kvůli navýšení bílkovin ve stravě, anebo mi jde i o jeho přidanou hodnotu ve formě zdravotních benefitů?
- Pokud se řadíte k první skupině, tak ve vaření a pečení s proteinem směle pokračujte. Tady klidně používejte i levnější proteiny, které už jsou zdenaturované a neobsahují bioaktivní látky.
- Jestli jste si odpověděli, že chcete z proteinového prášku vytřískat jeho maximum, neničte ho vysokými teplotami. I do oblíbené ovesné kaše protein přidejte až ke konci vaření na závěrečné promíchání a obohacení jídla o kvalitní bílkoviny. Kvalitou a šetrným způsobem zpracování vyniká Aktin Whey Protein, přesvědčit se můžete sami.
