Jakość białka – zdolność białka z pożywienia do pokrycia zapotrzebowania organizmu na aminokwasy, zależna od zawartości aminokwasów egzogennych i od tego, jaka ich część zostaje strawiona i wchłonięta. Aminokwasy egzogenne to te, których organizm nie wytwarza, więc musi je otrzymać z pożywieniem; z 20 aminokwasów budujących białka ciała człowieka egzogennych jest 91, 2. W dietetyce sportowej jakość białka bierze się pod uwagę przy doborze źródeł białka, zwłaszcza w diecie roślinnej.
Które aminokwasy są egzogenne?
Przegląd Paoletti i wsp. z 2024 roku wymienia 9 aminokwasów egzogennych: histydynę, izoleucynę, leucynę, lizynę, metioninę, fenyloalaninę, treoninę, tryptofan i walinę1. Endogennych, wytwarzanych w organizmie, jest 5: alanina, kwas asparaginowy, asparagina, kwas glutaminowy i seryna. Pozostałe 6 to aminokwasy warunkowo egzogenne: arginina, cysteina, glutamina, glicyna, prolina i tyrozyna. Organizm je wytwarza, ale w określonych warunkach ta synteza nie wystarcza. Za białka wyższej jakości uznaje się te, które zawierają więcej aminokwasów egzogennych2.
Wartość odżywczą białka wyznacza aminokwas egzogenny występujący w nim w najmniejszej ilości względem potrzeb, zwany aminokwasem ograniczającym. Gdy jednego aminokwasu egzogennego brakuje, pozostałe stają się względnym nadmiarem i ulegają utlenieniu, bo organizm nie ma dużego magazynu aminokwasów.
Jak mierzy się jakość białka: PDCAAS czy DIAAS?
Raport konsultacji ekspertów Organizacji Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa (FAO) z 2013 roku zalecił DIAAS (wskaźnik strawnych aminokwasów egzogennych) w miejsce PDCAAS (wskaźnika aminokwasowego korygowanego strawnością białka)3. PDCAAS zalecała od 1989 roku wspólna konsultacja ekspertów FAO i Światowej Organizacji Zdrowia.
Do oceny jakości białka stosuje się między innymi wskaźnik chemiczny, współczynnik wydajności białka, wartość biologiczną, wskaźnik PDCAAS oraz metodę utleniania aminokwasu wskaźnikowego.
Metoda PDCAAS porównuje stężenie pierwszego aminokwasu ograniczającego w badanym białku z jego stężeniem we wzorcu opartym na zapotrzebowaniu dzieci w wieku przedszkolnym. Wynik koryguje się strawnością białka mierzoną w kale, a wartości powyżej 100% obcina się do 100%4.
W metodzie DIAAS dla każdego aminokwasu egzogennego liczy się stosunek: 100 × (mg strawnego aminokwasu w 1 g białka pożywienia) / (mg tego samego aminokwasu w 1 g białka wzorcowego). Najniższy z tych stosunków jest wartością DIAAS. Strawność każdego aminokwasu powinna pochodzić z pomiaru na końcu jelita cienkiego, najlepiej u ludzi, a gdy to niemożliwe, u rosnących świń albo rosnących szczurów.
Raport FAO podaje trzy wzorce aminokwasowe: dla niemowląt do 6 miesięcy skład mleka kobiecego, dla dzieci od 6 miesięcy do 3 lat wzorzec niemowlęcia w wieku 6 miesięcy, a dla starszych dzieci, młodzieży i dorosłych wzorzec dzieci w wieku 3–10 lat. Do celów urzędowych, poza mieszankami dla niemowląt, raport zaleca wzorzec drugi. Wartości powyżej 100% zaleca obcinać tylko przy ocenie całej diety albo produktu będącego jedynym źródłem pożywienia, na przykład mieszanki dla niemowląt. Jako przykład progów do oświadczeń żywieniowych raport podaje 100 i więcej dla białka doskonałej jakości, 75–99 dla dobrej jakości i brak oświadczenia poniżej 75. Same progi wymagają według FAO dalszego rozważenia.
Czym różni się strawność jelitowa białka od kałowej?
Strawność jelitowa obejmuje to, co znika z przewodu pokarmowego między jamą ustną a końcem jelita cienkiego, a strawność kałowa to, co znika do końca przewodu pokarmowego. Raport FAO uznaje, że strawność jelitowa lepiej oddaje ilość wchłoniętych aminokwasów. Pomiar strawności jelitowej daje jednak tylko przybliżenie, bo do jelita cienkiego napływa dużo związków azotu z samego organizmu, według raportu być może nawet 70–100 g białka dziennie. Schaafsma wyjaśnia, że strawność kałowa zawyża wartość białka, bo azot aminokwasów, który dociera do jelita grubego, nie służy już do syntezy białek i częściowo wydala się z moczem jako amoniak.
W badaniu na szczurach Rutherfurd i wsp. porównali 14 źródeł białka. Strawność kałowa azotu różniła się od jelitowej w 11 z nich, średnio o 10%5.
Duża zawartość składników przeciwodżywczych, na przykład tanin, fitynianów i inhibitorów trypsyny, może pogarszać strawność aminokwasów; PDCAAS zawyża wtedy jakość produktu. Przetwarzanie żywności może chemicznie zmienić lizynę i zmniejszyć jej przyswajalność, dlatego FAO zaleca w takich produktach oznaczać lizynę reaktywną.
W badaniu Guillin i wsp. 15 zdrowych ochotników losowo przydzielono do białka grochu albo kazeiny; każdy miał sondę wprowadzoną przez nos do jelita krętego. Strawność aminokwasów wyniosła średnio 93,6% dla izolatu białka grochu i 96,8% dla kazeiny, bez różnicy między nimi6. DIAAS wyniósł 1,00 dla białka grochu i 1,45 dla kazeiny (1,00 odpowiada 100%); streszczenie nie podaje wzorca.
Czy białko roślinne ma niższą jakość niż zwierzęce?
Według przeglądu Paoletti i wsp. źródła białka zwierzęcego, takie jak jaja, mięso i ryby, dostarczają wszystkich aminokwasów egzogennych w ilościach i proporcjach odpowiednich do potrzeb człowieka, a w wielu produktach roślinnych ilości i proporcje aminokwasów egzogennych nie we wszystkich warunkach pokrywają potrzeby.
Herreman i wsp. policzyli średnie DIAAS 17 białek z danych o strawności zmierzonej u rosnących świń, w większości dla surowców paszowych, według wzorca dla małych dzieci7. Kazeina i mięso wieprzowe uzyskały po 117, białko jaja 101, białko ziemniaka 100, białko sojowe 91, serwatka 85, białko grochu 70, owsa 57, pszenicy 48, ryżu 47, a żelatyna 2. W białkach zbóż aminokwasem ograniczającym była lizyna, a w białkach roślin strączkowych metionina z cysteiną. Mieszanka białka grochu i ryżu osiągała najwyżej 84 przy udziale ryżu 41%. Autorzy pracy są pracownikami przedsiębiorstwa, co zgłosili jako konflikt interesów.
Mathai i wsp. porównali oba wskaźniki dla białek mleka i roślin, ze strawnością zmierzoną u świń. Dla mleka odtłuszczonego w proszku, białek grochu, soi i pszenicy wartości liczone sposobem PDCAAS były wyższe od DIAAS, więc PDCAAS może zawyżać jakość tych białek8. Białka roślinne u trenujących opisuje hasło Białko roślinne u sportowca, a zawartość białka w produktach hasło Źródła białka.
Które białka najlepiej pobudzają syntezę białek mięśniowych?
Najskuteczniej pobudzają syntezę białek mięśniowych białka szybko trawione, z dużym udziałem aminokwasów egzogennych i odpowiednią ilością leucyny. Znaczenie samej leucyny opisuje hasło Leucyna i próg leucynowy.
Jakie ograniczenia mają PDCAAS i DIAAS?
Raport FAO sam uznał dane o jelitowej strawności aminokwasów za niewystarczające do stosowania DIAAS w praktyce, a do czasu ich uzupełnienia raport dopuszcza strawność białka mierzoną w kale. Wynik zależy też od wybranego wzorca: mleko pełne w proszku miało w przykładzie FAO DIAAS 69 według wzorca dla niemowląt, 122 dla dzieci i 143 dla starszych dzieci, młodzieży i dorosłych. Wzorzec PDCAAS nie obejmuje aminokwasów warunkowo egzogennych, choć i one wpływają na wartość odżywczą białka.
Wartości DIAAS tego samego źródła białka bardzo się różniły między zbiorami danych w przeglądzie Herremana i wsp.. Według Rutherfurda i wsp. PDCAAS bez obcinania był zwykle wyższy od DIAAS, zwłaszcza dla białek gorszej jakości. Craddock i wsp. w przeglądzie opisowym wskazują, że DIAAS opiera się na szybko rosnących zwierzętach zamiast na ludziach i nie oddaje wyższej strawności roślin po obróbce cieplnej. Według autorów coraz częściej stosuje się go poza przeznaczeniem, na przykład przy ocenie żywienia w wysiłku fizycznym9.
Zapotrzebowanie na aminokwasy ustalono głównie w badaniach młodych dorosłych mężczyzn, a dla pozostałych grup wyliczono je metodą czynnikową. U zdrowych osób powyżej 60 lat zapotrzebowanie na leucynę okazało się prawie dwukrotnie większe niż u młodych mężczyzn. W badaniach tych przeważały osoby w wieku 60–69 lat. Wyników nie przenosi się na trenujących po pięćdziesiątce.
Najczęstsze pytania
Co to jest aminokwas ograniczający?
To aminokwas egzogenny, którego w danym białku jest najmniej w stosunku do potrzeb, i on wyznacza wartość odżywczą tego białka. W zestawieniu Herremana i wsp. była nim lizyna w białkach zbóż, a metionina z cysteiną w białkach roślin strączkowych.
Jakie DIAAS ma białko serwatkowe?
85 według obliczeń Herremana i wsp., opartych na wzorcu dla małych dzieci. W tym samym zestawieniu kazeina uzyskała 117, a białko jaja 101.
Czy białko grochu jest dobrze trawione?
Tak. W badaniu Guillin i wsp. u 15 zdrowych ochotników strawność aminokwasów izolatu białka grochu wyniosła średnio 93,6%, a kazeiny 96,8%, i autorzy nie stwierdzili różnicy między nimi.
Czy połączenie grochu z ryżem poprawia jakość białka?
Tak, w pewnym stopniu. W wyliczeniach Herremana i wsp. mieszanka białka grochu i ryżu osiągała najwyżej DIAAS 84, przy udziale ryżu 41%, podczas gdy samo białko grochu miało 70, a ryżu 47.
Zobacz też: Białko w sporcie.
Artykuły: Ile białka dziennie bez odżywek.