Πως συντίθενται οι πρωτεΐνες - Ο ρόλος των αμινοξέων

Ο ανθρώπινος οργανισμός προμηθεύεται τις πρωτεΐνες μέσω της τροφής. Όλες οι πρωτεΐνες συντίθενται από συνδυασμούς 21 διαφορετικών αμινοξέων. Τα αμινοξέα δηλαδή είναι τα δομικά συστατικά των πρωτεϊνών. Από χημικής απόψεως πρόκειται για χημικές ενώσεις που περιέχουν τουλάχιστον μια καρβονική ομάδα και τουλάχιστον μια αμινομάδα.

Οι πρωτεΐνες που περιέχονται στις τροφές διασπώνται με τα πεπτικά ένζυμα σε αμινοξέα. Στη συνέχεια, αυτά απορροφώνται, μπαίνουν στην κυκλοφορία και φτάνουν στα διάφορα όργανα, όπου χρησιμοποιούνται για σύνθεση πρωτεϊνών. Η μεγάλη ποικιλία πρωτεϊνών και οι ξεχωριστές ιδιότητες της καθεμιάς, αλλά και ο τρόπος με τον οποίο δρουν οφείλεται στη διαφορετική αλληλουχία των αμινοξέων τους. Η αλληλουχία των αμινοξέων σε μια πρωτεΐνη καθορίζεται από ένα γονίδιο και κωδικοποιείται κατά το γενετικό κώδικα DNA. Όμως για να συντεθεί κάποια πρωτεΐνη του σώματος, πρέπει ορισμένα αμινοξέα να υπάρχουν σε συγκεκριμένες αναλογίες. Όταν εξαντληθεί κάποιο ανιμοξύ, παύει η σύνθεση της συγκεκριμένης πρωτεΐνης.

O ανθρώπινος οργανισμός μπορεί να συνθέσει µόνος του 12 από τα 21 αμινοξέα.

Τα αμινοξέα που μπορεί να συνθέσει ο οργανισμός είναι: αλανίνη, αργινίνη, ασπαραγίνη, ασπαρτικό οξύ, γλουταμινικό οξύ, γλουταμίνη, γλυκίνη, κυστεΐνη, προλίνη, σεληνοκυστεΐνη, σερίνη, τυροσίνη. Παλαιότερες μελέτες δεν περιλάμβαναν τη σεληνοκυστεΐνη, όμως βάσει νέων μελετών συμπεριλαμβάνεται στα αμινοξέα που παράγονται από τον οργανισμό και χρειάζονται για τη σύνθεση των πρωτεϊνών.

Τα υπόλοιπα 9 πρέπει να τα πάρει εξωγενώς από τις τροφές. Αυτά τα ονομάζουμε «απαραίτητα» ή «ουσιώδη» ή «βασικά» αμινοξέα και είναι: βαλίνη, θρεονίνη, ισολευκίνη, ιστιδίνη, λευκίνη, λυσίνη, µεθειονίνη, τρυπτοφάνη, φαινυλαλανίνη. Βάσει παλαιότερων μελετών το αμινοξύ ιστιδίνη δεν συγκαταλέγονταν στα «απαραίτητα» ή θεωρούνταν «απαραίτητο» μόνο για την παιδική ηλικία, όμως νέες μελέτες το θεωρούν «απαραίτητο» αμινοξύ για όλες τις ηλικίες.

Από τα 12 αμινοξέα που μπορεί να συνθέσει ο ανθρώπινος οργανισμός, 6 μπορεί να θεωρηθούν «υπό προϋποθέσεις απαραίτητα», δηλαδή είναι δυνατόν να περιοριστεί η δυνατότητα σύνθεσης τους όταν υπάρχουν καταστάσεις όπως μία πρόωρη γέννηση ή η εξάντληση του οργανισμού ενός ασθενούς κ.λ.π.. Αυτά είναι τα: αργινίνη, γλουταμίνη, γλυκίνη, κυστεΐνη, προλίνη και τυροσίνη.

Στον ανθρώπινο οργανισμό υπάρχουν και αμινοξέα τα οποία δεν συμμετέχουν στο σχηματισμό πρωτεϊνών, αλλά εντούτοις παίζουν σημαντικό ρόλο στο μεταβολισμό. Μερικά από αυτά είναι η ορνιθίνη, η ομοκυστεΐνη, η κιτρουλίνη, το αργινοηλεκτρικό και άλλα.

Είναι επίσης σημαντικό να αναφερθεί ότι ενώ οι ανάγκες του οργανισμού σε λίπη μπορούν κατά μεγάλο ποσοστό να καλυφθούν από υδατάνθρακες και πρωτεΐνες και οι ανάγκες σε υδατάνθρακες μπορούν να καλυφθούν από λίπη και πρωτεΐνες, ωστόσο οι ανάγκες σε πρωτεΐνες μπορούν να καλυφθούν μόνο από πρωτεΐνες. Δηλαδή η προμήθεια της απαιτούμενης ποσότητας πρωτεΐνης για τον οργανισμό, πρέπει να γίνεται απαραιτήτως από την τροφή. Σε μία ισορροπημένη δίαιτα οι θερμίδες (kcal) από πρωτεΐνες πρέπει να αποτελούν το 15% του συνόλου των ημερήσιων προσλαμβανόμενων θερμίδων και σε περιπτώσεις έντονης σωματικής δραστηριότητας μπορούν να φτάσουν το 20%. Η καύση 1 γραμμαρίου πρωτεϊνών, αποδίδει 4 θερμίδες (kcal).

Αν δηλαδή θέλουμε να λαμβάνουμε από τη διατροφή μας π.χ. 2000 θερμίδες ημερησίως, τότε οι θερμίδες από τις πρωτεΐνες θα πρέπει να είναι 300 θερμίδες (15% του συνόλου), που αντιστοιχούν σε 75 γραμμάρια πρωτεΐνης. Από αυτό το παράδειγμα καταλαβαίνουμε ότι στα αθλούμενα άτομα που έχουν ανάγκη από περισσότερες θερμίδες καθημερινά, αυτομάτως αυξάνουν και οι ανάγκες τους σε πρωτεΐνη. Στους αθλούμενους η σωματική προσπάθεια δημιουργεί καταβολισμό των μυών (μυική αποδόμηση), όμως αυτός είναι και ο λόγος που ο οργανισμός αυξάνει το ρυθμό αναβολισμού (μυική αναδόμηση ή πρωτεϊνοσύνθεση), ώστε να αποκαταστήσει τη μυική μάζα που καταβολίσθηκε. Για να συμβεί όμως αυτό θα πρέπει ο οργανισμός να βρει περισσότερα αμινοξέα, πράγμα που σημαίνει ότι οι αθλούμενοι πρέπει να καταναλώνουν μεγαλύτερη ποσότητα πρωτεΐνης από τη διατροφή τους, δηλαδή να αυξήσουν τη ποσότητα τροφής που καταναλώνουν. Έτσι όμως θα αυξάνονταν και η κατανάλωση άλλων συστατικών, τα οποία περιέχονται μέσα στις τροφές (π.χ. κακής ποιότητας λιπαρά) και αναπόφευκτα θα λαμβάνονταν σε ανεπιθύμητες ποσότητες. Η χρήση υψηλοπρωτεϊνούχων συμπληρωμάτων διατροφής, σ’ αυτή την περίπτωση θα μπορούσε να αποτελέσει λύση, επειδή σ’ αυτά περιέχεται κυρίως πρωτεΐνη, χωρίς άλλα μη απαιτούμενα συστατικά.

Η ποσότητα πρωτεΐνης που απαιτείται έχει να κάνει με το είδος της σωματικής δραστηριότητας και θα αναλυθεί σε επόμενο άρθρο.

Στον παρακάτω πίνακα βλέπετε την περιεκτικότητα κάποιων τροφών σε πρωτεΐνες: