Denaturacja białka – jak gotowanie i pieczenie wpływają na białko?

Białko jest niezbędnym składnikiem diety człowieka. Szczególnie dla sportowców i osób aktywnych fizycznie. Możesz jednak spotkać się z teorią, że białko poddane jakiejkolwiek formie gotowania traci swoją wartość odżywczą. Czy to oznacza, że wszystkie fit naleśniki lub ciasta z białkiem są mniej odżywcze? Jeśli do tej pory w to wierzyłeś, uspokajamy, ponieważ jest to mit. Aby zrozumieć denaturację i zmiany, które powoduje w białku, musimy zacząć od zera.

Co to jest białko?

Organizm ludzki potrzebuje różnych rodzajów cząsteczek i wśród najważniejszych są cząsteczki białka, które zawierają azot i składają się z aminokwasów. Białka stanowią podstawowy materiał budulcowy mięśni oraz wielu innych tkanek organizmu. Już sama nazwa wskazuje, że odgrywa kluczową rolę w zdrowiu człowieka. Słowo „białko” pochodzi od greckiego „Proteos”, co oznacza pierwszy lub najważniejszy. Każde białko pełni określoną funkcję i odgrywa swoją rolę w organizmie. Funkcje białek można podzielić na 9 podstawowych obszarów: [2] [6]:

  • Wzrost i zachowanie tkanek
  • Reakcje biochemiczne
  • Przenoszenie komunikacji między komórkami
  • Struktura tkanki
  • Utrzymywanie prawidłowego pH
  • Bilans płynów
  • Wzmacnianie układu odpornościowego
  • Transfer i podaż składników odżywczych
  • Bezpieczeństwo energetyczne
Białko denaturowane – jak gotowanie i pieczenie wpływają na białko?

Molekuły białka mają różne rozmiary, które zależą od liczby aminokwasów. Wśród małych cząsteczek możemy sklasyfikować, na przykład insulinę, która składa się z 51 aminokwasów, a z drugiej strony, bardzo duże cząsteczki obejmują tytynę, która składa się z około 27 000 aminokwasów. Jednak dla prawidłowego funkcjonowania najważniejszy jest nie rozmiar cząsteczki, lecz jej odpowiednia struktura. Każda cząsteczka białka ma unikalny kształt – to określa rolę danego białka w organizmie. Spróbuj wyobrazić sobie białka jako klucze, które pasują tylko do niektórych drzwi w ludzkim ciele. [2]

Metabolizm człowieka rozkłada białka na prostsze cząstki – aminokwasy. Do syntezy białek i prawidłowego funkcjonowania organizmu wykorzystywanych jest 20 aminokwasów białkowych, podczas gdy 11 z nich to aminokwasy endogenne (nieesencjalne). To oznacza, że nasze ciało może je tworzyć – i nie musi dostarczać ich z pożywienia. Pozostałe aminokwasy są określane jako niezbędne i organizm ludzki otrzymuje je z diety i suplementów diety. Tkanka mięśniowa bez nich nie może rosnąć ani się regenerować. Aby dowiedzieć się więcej o znaczeniu aminokwasów, zobacz artykuł EAA – niezbędne aminokwasy, ich działanie, źródła i dawkowanie. [1]

Te produkty mogą Cię zainteresować:

Czym jest denaturacja białka?

Denaturacja jest procesem, w którym dochodzi do zmiany (lub zaburzenia) struktury przestrzennej białka, przez co traci ono swoje właściwości biologiczne. Denaturację białka mogą powodować [7]:

  • Zmiany temperatury
  • Zmianę pH
  • Narażenie na chemikalia

Po denaturacji kształt białka ulega zmianie, ale sekwencja aminokwasowa pozostaje taka sama. Celem białka w formie suplementu jest wystarczająca ilość białka, które układ trawienny może rozłożyć i w ten sposób zapewnić odpowiednią ilość aminokwasów do syntezy białek mięśniowych. Podgrzewanie nie powoduje utraty wartości odżywczej białka ani nie uniemożliwia jego wykorzystania przez organizm.

Białko denaturowane – jak gotowanie i pieczenie wpływają na białko?

Dobrym przykładem jest białko o nazwie pepsyna, która pełni rolę enzymu i rozkłada białka w żołądku. Działa tylko przy niskim pH, w środowisku o wyższym pH traci swoją funkcję i jest denaturowany. Dlatego w żołądku utrzymywane jest bardzo niskie pH, które umożliwia prawidłowe działanie pepsyny. [2] [7]

Ciepło jest używane do rozpadu wiązań wodorowych i niepolarnych oddziaływań hydrofobowych. Wyższa temperatura zwiększa energię kinetyczną. Cząsteczki zaczynają wibrować bardzo szybko, aż do momentu, gdy połączenia między nimi zostaną zniszczone. Cząsteczka białka ulega rozwinięciu, co umożliwia enzymom trawiennym łatwiejszy dostęp do wiązań peptydowych. [3]

Dlatego jedzenie jest gotowane w celu zmiany struktury białka, czyniąc je łatwiej przyswajalnymi. Na przykład, ten proces zachodzi, gdy ugotujesz jajka. Białko jaja ulega denaturacji i wytrąca się podczas gotowania. Po spożyciu gotowanych jaj trawienie i wchłanianie składników odżywczych jest szybsze. Możesz być zaskoczony, że ten sam proces zachodzi również podczas sterylizacji wyrobów medycznych. Ciepło denaturuje białka bakterii, co prowadzi do ich zniszczenia i dezynfekcji przedmiotów. [3]

Białko denaturowane - jak gotowanie i pieczenie wpływają na białko?

Gotowanie, pieczenie i zawartość białka  

Białko można dostarczać z pożywieniem lub w postaci suplementów białka. Z obiema formami niektórzy mają obawy, że podgrzewanie obniża wartość odżywczą białka. Dla lepszego zrozumienia przedstawiamy zmiany odżywcze, które zachodzą podczas gotowania 4 najczęstszych źródeł białka [5]:

1. Mięso

Podczas gotowania mięsa zawartość białka nie zmienia się. Na Uniwersytecie Wisconsin badania wykazały, że smażenie lub grillowanie mięsa nie wpływa na zawartość białka. Ponadto gotowanie mięsa o wyższej zawartości tłuszczu ma jeszcze jedną zaletę. Przygotowanie cieplne redukuje prawie połowę tłuszczu w mięsie. Niezależnie od tego, czy jest to chude, czy bardziej tłuste mięso, zawartość białka i żelaza nie zmienia się.

2. Rośliny strączkowe 

Podczas gotowania roślin strączkowych niektóre składniki odżywcze pozostają w wodzie. Jeśli chcesz zachować wyższą zawartość składników odżywczych w roślinach strączkowych, spróbuj przygotować je na parze. Jeśli nie chcesz tracić składników odżywczych, które pozostają w wodzie, mamy dla Ciebie wskazówkę. Gotuj rośliny strączkowe w minimalnej ilości wody, którą możesz później wykorzystać do przygotowania zup lub sosów po ugotowaniu.

Białko denaturowane - jak gotowanie i pieczenie wpływają na białko?

3. Ryby i owoce morza  

Podczas gotowania kolagen w tkance łącznej ryby ulega denaturacji i stopniowo przekształca się w żelatynę. Dlatego gotowaną rybę łatwo dzieli się na kawałki. Jeśli rybę gotuje się krótko i w wysokiej temperaturze, pozostaje wilgotna, delikatna i zachowuje zawartość białka.

4. Jajka

Podczas gotowania białko w jajkach zmienia swój kształt, ale nie ilość. Białko jaja składa się w około 10% z białka (protein), zarówno przed, jak i po ugotowaniu. Przezroczysta konsystencja białek zmienia się po ugotowaniu, ale nie wpływa na zawartość białka. Ilość białka nie zmienia się nawet wtedy, gdy białka są ubite. Podczas ubijania następuje zmiana w wiązaniach białkowych ponieważ powietrze wnika w strukturę białek jaj.

Białko denaturowane - jak gotowanie i pieczenie wpływają na białko?

5. Białko w proszku

Czy martwisz się, że białko w fit ciastkach nie pomaga w budowaniu mięśni? Nie musisz się o to martwić, ponieważ białko nie traci swojej skuteczności we wspieraniu wzrostu mięśni po podgrzaniu. Organizm może używać surowej i gotowanej formy białka.

Denaturacja białek odbywa się również podczas trawienia w ludzkim organizmie. Rozpad cząsteczek białka zaczyna się w żołądku, gdzie pepsyna jest uwalniana pod wpływem kwasu solnego i zaczyna rozcinać wiązania peptydowe, rozkładając białka na krótsze peptydy. W żołądku następuje 10–20% procesu trawienia, który dalej jest kontynuowany w jelicie cienkim. Trzustka neutralizuje kwas solny i tworzy zasadowe środowisko. Enzymy następnie rozkładają białka i peptydy do aminokwasów. Choć mechanizm jest inny niż podczas gotowania, w żołądku białka również ulegają denaturacji, a następnie są rozkładane przez enzymy trawienne.

Faktem jest jednak, że proszek białkowy zmieszany z wodą jest łatwiejszy dla organizmu do trawienia niż białkowe naleśniki. To nie oznacza, że gotowane białko straci wartości odżywcze. Możesz swobodnie kontynuować przygotowywanie swoich proteinowych muffinów lub innych przepisów fitness zrobionych z odżywki białkowej. Organizm wchłonie potrzebne składniki odżywcze niezależnie od tego, czy spożyjesz odżywkę białkową w formie shake’a, czy jako składnik wypieków.[4] [5]

Nie ma znaczenia, czy mieszasz swoje ulubione białko z wodą w shakerze, czy pieczesz z niego ciasto. Zawartość białka nie zmieni się po ugotowaniu. Denaturacja zmienia strukturę cząsteczek białka, ale nie wpływa na ich wartość odżywczą. W tym artykule zawarliśmy wszystkie niezbędne informacje o denaturacji, a Ty możesz dalej gotować i cieszyć się fitnessowymi przysmakami z dodatkiem białka. Jeśli podobał Ci się artykuł, kliknij przycisk „Lubię to” i udostępnij znajomym.

Źródła:

[1] Jay R. Hoffman, Michael J. Falvo - Protein – Which is Best? – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3905294/

[2] Derrick Arrington - Denaturation of Protein: Definition & Causes Video – https://study.com/academy/lesson/denaturation-of-protein-definition-causes-quiz.html

[3] Denaturation of Proteins – http://chemistry.elmhurst.edu/vchembook/568denaturation.html

[4] What Does it Mean to Denature a Protein? – https://culinarylore.com/food-science:what-does-it-mean-to-denature-a-protein/

[5] Benna Crawford - Does Cooking Food Affect Protein Content? – https://www.livestrong.com/article/519632-does-cooking-food-affect-protein-content/

[6] Gavin Van De Walle - 9 Important Functions of Protein in Your Body – https://www.healthline.com/nutrition/functions-of-protein

[7] Denaturation and Protein Folding – https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Microbiology/Book%3A_Microbiology_(Boundless)/7%3A_Microbial_Genetics/7.07%3A_Protein_Modification%2C_Folding%2C_Secretion%2C_and_Degradation/7.7B%3A_Denaturation_and_Protein_Folding