[/b]

Proteini su makroelementi koji čine 18-20 % našeg tela. Nalaze se u krvi, mišićima, koži, kostima, i u stalnom su turnoveru jer se razgraĂ°uju i ponovo sintetišu. Sve žive materije sadrže proteine uključujući viruse i biljke. Reč "protein" potiče od grčke reči protos što znači prvi. To su organske materije koje sadrže ugljenik, vodonik, kiseonik i azot, a ponekad i sumpor, fosfor, cink, gvožĂ°e i bakar. Jedinice graĂ°e proteina su aminokiseline. U prirodi se nalazi 20-25 aminokiselina, a u  molekulu proteina 200 aminokiselina, što znači da se lanci aminokiselina ponavljaju više puta. Kada se aminokiseline nalaze samostalno u krvi zovemo ih slobodne aminokiseline. Dve spojene aminokiseline zovu se dipeptidi; tri -tripeptidi; više aminokiselina (50-100)-polipeptidi. Više polipeptida čine proteine. Oni se razlikuju po broju aminokiselina, obliku molekula i frekvenciji javljanja.

Osobine aminokiselina
Vrednost proteina koje se nalaze u namirnicama biljnog i životinjskog porekla procenjuje se na osnovu aminokiselinskog sastava. Postoje aminokiseline koje se sintetišu u organizmu i nije ih potrebno unositi hranom i nazivamo ih neesencijalnim aminokiselinama. MeĂ°utim, izvestan broj aminokiselina, naš organizam nije u mogućnosti da sintetiše, pa ih je stoga neophodno uzimati putem hrane. Njih nazivamo esencijalnim ili bitnim aminokiselinama i moraju se unositi putem hrane.

U esencijalne aminokiseline se ubrajaju:
 Triptofan
 Fenil-alanin
 Lizin
 Treonin
 Valin
 Metionin
 Leucin
 Izoleucin
 Arginin
 Histidin
Prvih osam aminokiselina su neophodne za održavanje azotne ravnoteže, dok je histidin esencijalan samo da decu u fazi rasta, a arginin odrasle osobe mogu sintetisati u tkivima ili to čine mikroorganizmi creva pa je fakultativno esencijalan. Njegov nedostatak praćen je poremećajem u stvaranju spermatozoida.

Neesencijalne aminokiseline su:
 Glicin
 Alanin
 Serin
 Norleucin
 Asparagin
 Glutamin
 Hidroksi-glutamin
 Prolin
 Hidroksiprolin
 Citrulin
 Tirozin
 Cistin

Vrste proteina na osnovu izgleda molekula
1.      Fibrilarne: kolagen (tetiva, rskavica, kosti), elastin (zid krvnog suda), keratini (dlaka i nokti);
2.      Globularni: albumini, globulini i histoni;
3.      Konjugovani: nukleoproteini (proteini + nukleinske kiseline-sastojci su gena), mukoproteini (protein + polisaharid-sastojci enzima), lipoproteini (proteini + masti), hromoproteini (protein + pigment), fosfoproteini (protein + fosforna grupa), metaloproteini (protein + metal (Cu, Zn, Mg, Fe)-sastojci enzima);

Funkcija proteina

1.      Proteini su gradivne materije jer predstavljaju strukturnu komponentu tela i ulaze u sastav hormona, plazma proteina (albumin, globulin, fibrinogen), antitela, vitamina (triptofan, niacin), kosti, zuba hemoglobina, mišića (mioglobin),
2.      ObezbeĂ°uju rast i obnovu ćelije - esencijalni nutrijensi
3.      Imaju važnu ulogu u metabolizmu: kao enzimi katalizuju mnoge biološke i hemijske reakcije, a kao neurotransmiteri omogućavaju prenošenje informacija do CNS-a feed back mehanizmom,
4.      Održavaju acido-baznu i osmotsku ravnotežu (ako se smanji koncentracija proteina plazme smanjuje se i volumen krvi i dolazi do pojave edema). Imaju ulogu pufera (kada padne pH krvi /povišena kiselost/ oslobaĂ°aju se aminokiseline i omogućavaju održavanje pH 7,35-7,45, tj. pH krvi u fiziološkim granicama. Obratno kada se povisi pH krvi /smanjena kiselost/ vezuju H  i tako smanjuju pH,
5.      Izvor su energije 1g proteina = 4 cal,
6.      Detoksikacija organizma (enzimi).

Prirodni izvori proteina
Prirodni izvori proteina su gotove sve namirnice biljnog i životinjskog porekla, s tim što se razlikuju po aminokiselinskom sastavu. Namirnice koje sadrže 8-10 esencijalnih aminokiselina u adekvatnom odnosu, tj. kompletne proteine, su jaja, mleko, meso (namirnice životinjskog porekla) i soja (namirnica biljnog porekla). Ostale namirnice ne sadrže dovoljan broj aminokiselina, ali njihovim kombinovanjem dobija se kompletan sastav aminokiselina. Ovo kombinovanje je značajno kod vegeterijanske ishrane gde se isključivo konzumiraju namirnice biljnog porekla koje nemaju kompletan aminokiselinski sastav. Inače ovakve namirnice obezbeĂ°uju samo kvantitet, tj. zadovoljavaju potrebe u azotu (nekompletni proteini). To objašnjava zašto se toliko pažnje posvećuje vrsti proteina u namirnicama.

Procena kvaliteta proteina
Kao što je vazan kvantitet tako je važan i kvalitet proteina. Da bi se potpuno zadovoljile potrebe za belančevinama. Godinama se istraživao metod za procenu kvaliteta proteina. Danas su generalizovane tri tehnike za procenu kvaliteta proteina:

I Bioloska vrednost (procena da li protein sadrži esencijalne aminokiseline u odgovarajućem odnosu)
Ako je protein adekvatne biološke vrednosti azot će se zadržati posle apsorpcije jer su se belančevine iskoristile. Za maksimalnu apsorpciju proteina potrebno je da se proteini razlože na aminokiseline.
Da bi se izračunala biološka vrednost koristi se formula:
Količina azota zadržana u telu/količina azota apsorbovana u telu*100 %
Ako je vrednost veća od 70 % to znači da je 70 % proteina iskorišćeno.
Neto proteinska iskoristljivost nekih namirnica
Jaja 100
Meso, riba 84
Mleko 75
Krompir 71
Pirinač 57
Soja 56
Pasulj, grašak, sočivo 47
Žita 40

II Utilizacija, iskoristljivost proteina koja zavisi od apsorpcije (varenja). Izražava se formulom: Količina azota zadržanog u telu kroz Količina azota unetog hranom .

III Odnos proteinske efikasnosti procenjuje se hranjenjem eksperimentalnih životinja proteinima i praćenjem njihovog rasta. Izračunava se kao gram povećanja telesne težine na gram proteina unetog hranom.

Definisanje kvalitetnog proteina
Dobar protein je onaj koji sadrži 8-10 esencijalnih aminokiselina u proporciji adekvatnoj za naše nutritivne potrebe.On obično ima pola esencijalnih i pola neesencijalnih aminokiselina.To su proteini velike biološke vrednosti (kompletni) animalni.Tu ubrajamo proteine: jajeta, mesa, mleka, ribe.  Proteini koji se nalaze u biljnim namirnicama su proteini male biološke vrednosti (nekompletni). To su proteini: žita (nedostaje lizin); kukuruz nedostaje (lizin i triptofan); leguminoze, koštunjavo voće , povrće i dr. Kod biljnih proteina jedna ili više aminokiselinama je deficijentna i moraju se kombinovati.

Potrebe u proteinima zavise od:
      Uzrasta (u periodu rasta potrebe su veće za 10-20 %, a od 25 godine vrednosti se smanjuju;
      Pol (iste su za oba pola 0,8 g kg TT/dan)
      Nutritivni status (kod gladovanja i pothranjenih osoba potrebe su veće)
   Fiziološkog stanja
      Trudnoća i dojenje (potrebe se povećavaju za 6 g kod trudnica i 17 g kod dojilja)
      Klima (u područjima sa hladnijom klimom količina proteina se smanjuje na račun povećanja ugljenih hidrata koji će obezbediti energiju za održavanje toplote, a u mestima sa toplijom klimom treba nadoknaditi proteine koji se gube znojenjem)
      Aktivnost (kod neaktivnih osoba potrebno je obezbediti dovoljnu količinu proteina kako bi se regenerisala atrofična muskulatura, veća aktivnost ako nije praćena obilnim znojenjem zahteva samo dodatnu količinu kalorija)
      Kvalitet proteina i ukupnog energetskog unosa
      Emocionalni faktori (strah, napetost, depresija dovode do većeg izlučivanja azota)
      Bolesna stanja (stanja koja su praćena povišenom temperaturom dovode do povećanog bazalnog metabolizma, a samim tim i povećanih potreba za proteinima. Količina proteina kod odreĂ°enih oboljenja odreĂ°uje se na osnovu opšteg stanja i same prirode bolesti).

Varenje proteina
Varenje proteina traje dva do tri sata. Počinje u želucu pod dejstvom proteolitičkih enzima (pepsin I ili gastriksin i pepsin II ili pepsinogen) i tu dolazi do razlaganja složenog molekula proteina na velike molekule polipeptida. PH vrednost želudačnog soka je 2. U tankom crevu pod dejstvom fermenata tripsina, himotripsina i karboksipolipeptaze, koje se luče u pankreasu, dolazi do razlaganja na male polipeptide, dipeptide i aminokiseline. Ovo se odvija u duodenalnom soku čija pH vrednost iznosi 6.5. U tankom crevu razgradi se na aminokiseline 98 % proteina unetih hranom. Znači samo mali broj se ne vari i oni se apsorbuju u obliku polipeptida.

Apsorpcija
U tankom crevu proteini se apsorbuju u vidu aminokiselina, dipeptida i retko polipeptida. Apsorpcija se obavlja aktivnim transportom, što znači da je potrebna i energija da bi se proteini apsorbovali.

Metabolizam proteina
Iz lumena tankog creva aminokiseline ulaze u ćelije tankog creva uz pomoć nosača (što je obično neki protein), a odatle putem krvi odlaze u venu porte, a zatim u jetru iz koje se transportuju u druge organe gde se aminokiseline koriste za sintezu proteina koji su potrebni organizmu. Najintenzivnije se ova sinteza odvija u jetri, mišićima i sekretornim organima. Proces razgradnje počinje deaminacijom, odnosno odvajanjem amonijaka pri čemu nastaju keto kisekine i amonijak. Amonijak prelazi u ureu i izlučuje se putem bubrega (20-30 g dnevno). Na ovaj način se gube proteini ukoliko nisu potrebni za dobijanje energije. Ako su ćeliji potrebni proteini kao energetski izvor (ukoliko u ishrani nedostaju ugljeni hidrati i masti) posle deaminacije keto kiseline će se koristiti kao izvor energije. Keto kiseline lako prelaze u acetil koenzimA koji ulazi u Krebsov ciklus trikarbonskih kiselina. To je proces glukoneogeneze gde aminokiseline prelaze u glukozu i glikogen. 18 aminokiselina je sposobno da se transformise na ovaj način. Aminokiseline, takoĂ°e, mogu da se transformišu u masne kiseline procesom ketogeneze i ovako se transformiše 19 aminokiselina.

Deficit proteina (proteinska malnutricija)
Kvašiorhor i marazam

Hronični nedostatak proteina u hrani, a naročito proteina životinjskog porekla naziva se Kvašiorkor. Javlja se u siromašnim i zaostalim krajevima gde su deca odmah po roĂ°enju lišena majčinog mleka. Ovaj deficit je često kombinovan sa deficitom vitamina. Bolest je praćena gubitkom apetita, slabim varenjem, zastojem u rastu i razvoju, dispigmentacijom kose (kosa postaje bakarnocrvena), edemima stopala. Pošto se sindrom proteinskog deficita moze naći čak i kod dece koja su hranjenja majčinim mlekom, smatra se da veliku ulogu u nastanku oboljenja ima i kvalitet unetih proteina, odnosno količina aminokiselina koje sadrže sumpor (metionin).
Marazam je malnutricija koja se javlja kao mešovit sindom proteinsko-kalorijskog deficita, tzv. proteinsko-kalorijska malnutricija. Ovaj sindrom je praćen zastojem u telesnom razvoju, malom telesnom težinom i atrofijom mišića.

Prekomeran unos proteina
Kao i kod ostalih nutrijenasa, tako i suficit proteina u ishrani doprinosi stvaranju masti u organizmu, a pored toga, hrana bogata proteinima je najčešće bogata i mastima.

Usled prekomernog unosa proteina dolazi do:
         povećanja telesne težine
         dehidratacije (kada se izlučuje putem bubrega, višak proteina za sobom povlaći i veće količine vode)
         gubitak Ca (ova razmatranja su još u toku, a smatra se da prekomerna količina proteina dovodi do gubitka Ca iz kostiju i nastanka osteoporoze), npr. uzimanje suplemenata proteina bez adekvatnog unosa mlečnih prozvoda.

Modifikovani proteini tehnološkim procesima
         soja proteini kao analog mesnim proteinima
         monosodijum glutamat (dodatak supama, koji se često koristi u kineskim restoranima, a poremećaj koji nastaje usled prekomernog unosa naziva se "sindrom kineskog restorana")
         aspartam
         fenil-alanin