Η διατροφή σίγουρα είναι κάτι περίπλοκο. Για παράδειγμα μπορεί να θέλετε να έχετε αρκετή “ποιοτική” πρωτεΐνη στη διατροφή σας. Αλλά τί κάνει μια πρωτεΐνη «ποιοτική»; Έχουν αναπτυχθεί διαφορετικές μέθοδοι για να απαντηθεί αυτή η ερώτηση και η αξιολόγηση των πρωτεϊνών με βάση τη θρεπτική τους αξία είναι μια διαρκής συζήτηση. Πολλά παιδιά παγκοσμίως -περίπου το 20% στις φτωχές περιοχές του πλανήτη- υποσιτίζονται σε πρωτεΐνες και αυτό έχει παρακινήσει για τον προσδιορισμό της “πεπτικότητας” των πρωτεϊνών.
Οι πρωτεΐνες αξιολογούνται με βάση δύο κριτήρια: το προφίλ των αμινοξέων και την “πεπτικότητα” ή τη “βιοδιαθεσιμότητά” τους. Μια πρωτεΐνη θεωρείται ποιοτική όταν έχει τα απαραίτητα αμινοξέα στην αναλογία που τα χρειάζεται ο οργανισμός και αυτά μετατρέπονται πράγματι μέσα στο σώμα σε πρωτεΐνες.
Οι πρωτεΐνες αποτελούνται από αμινοξέα, μερικά από τα οποία το σώμα μπορεί να συνθέσει ενώ άλλα όχι. Τα εννέα αμινοξέα που δεν μπορούμε να συνθέσουμε και επομένως πρέπει να τα παίρνουμε από τη διατροφή ονομάζονται απαραίτητα αμινοξέα. Μεταξύ αυτών είναι και τα λεγόμενα αμινοξέα διακλαδισμένης αλυσίδας (BCAA) τα οποία είναι ζωτικής σημασίας για τους μύες: είναι η λευκίνη, η ισολευκίνη και η βαλίνη. Από αυτά τα τρία αμιοξέα, η λευκίνη είναι ιδιαίτερα αναβολική.
Μια πρωτεΐνη ονομάζεται “πλήρης” όταν έχει επαρκή ποσότητα από κάθε ένα απαραίτητο αμινοξύ. Το κύριο πλεονέκτημα των ζωικών πρωτεϊνών είναι ότι οι περισσότερες είναι πλήρεις, αλλά δεν είναι όλες. Για παράδειγμα, το κολλαγόνο δεν είναι μια πλήρης πρωτεΐνη γιατί δεν έχει το αμινοξύ τρυπτοφάνη. Επίσης, ενώ το κολλαγόνο είναι πλούσιο σε γλυκίνη και προλίνη, είναι πτωχό σε BCAA, και άρα δεν είναι ο καλύτερος μυϊκός δομητής.
Ενώ οι περισσότερες φυτικές πρωτεΐνες είναι “ατελείς”, οι πρωτεΐνες της σόγιας και του μπιζελιού και σχεδόν πλήρεις γι’ αυτό χρησιμοποιούνται για να παραχθεί το λεγόμενο φυτικό κρέας. Είναι πτωχές σε μεθειονίνη αλλά αυτό θεωρείται καλό γιατί η μεθειονίνη δεν πρέπει να καταναλώνεται σε μεγάλη ποσότητα. Φυσικά, οι ελλιπείς πρωτεΐνες μπορούν να αλληλοσυμπληρώνονται. Το προφίλ των αμινοξέων ενός μείγματος πρωτεΐνης μπιζελιού-ρυζιού σε αναλογία 70-30 είναι παρόμοιο με το προφίλ της πρωτεΐνης ορού γάλακτος η οποία είναι η νούμερο ένα επιλογή πρωτεΐνης των bodybuilders γιατί έχει πολύ υψηλή βιοδιαθεσιμότητα. Η πρωτεΐνη ορού γάλακτος, θεωρείται ότι αφομοιώνεται τόσο γρήγορα που μια καλή ποσότητά της πηγαίνει στο συκώτι μετά την απορρόφηση, όπου μετατρέπεται σε γλυκόζη -μέσω γλυκονεογένεσης- υποδεικνύοντας ότι η μοίρα του ορού γάλακτος είναι η ενέργεια.
Για διάφορους λόγους το σώμα δεν απορροφά όλα τα θρεπτικά συστατικά που καταναλώνουμε, συμπεριλαμβανομένων των αμινοξέων.
Για παράδειγμα, τα διατροφικά συμπληρώματα όπως τα χάπια και οι κάψουλες προσφέρουν συνήθως το 10-20% της ποσότητας των βιταμινών και των μετάλλων που περιέχουν. Η κατανάλωση αυγών και γαλακτοκομικών σε ένα γεύμα μπορεί να εμποδίσει την απορρόφηση του σιδήρου έως και 50%. Τα αυγά περιέχουν μια πρωτεΐνη που δεσμεύει σφικτά το σίδερο, τη φωσβιτίνη, και εμποδίζει την απορρόφησή του από τη διατροφή ενώ τα γαλακτοκομικά περιέχουν ασβέστιο που ανταγωνίζεται την απορρόφηση του σιδήρου. Ακόμα περισσότερο, αν πιείτε ένα φλιτζάνι καφέ σε ένα γεύμα μπορεί να μειώνει την απορρόφηση του σιδήρου έως και 80% ενώ ένα πράσινο ή μαύρο τσάι έως και 90%.
Και δεν είναι μόνο το θέμα της απορρόφησης των θρεπτικών συστατικών. Εκτός του ότι τα θρεπτικά πρέπει να περάσουν από το στομάχι και να απορροφηθούν μέσω του λεπτού εντέρου, φτάνουν στο συκώτι μέσω της πυλαίας φλέβας -οι δύο αυτές θέσεις ονομάζονται μεταβολισμός πρώτης διέλευσης- όπου μπορούν αμέσως να αποδομηθούν. Γι’ αυτό, πέρα από την απορρόφηση, δηλαδή την είσοδο στο σώμα, υπάρχει ο όρος βιοδιαθεσιμότητα, το κατά πόσο το σώμα είναι σε θέση να χρησιμοποιήσει πράγματι τα θρεπτικά συστατικά.
Κάτι που έχει σημασία είναι ο τρόπος επεξεργασίας μιας τροφής και η θερμότητα που έχει δεχτεί. Το αμινοξύ λυσίνη έχει μια αμινομάδα που μπορεί εύκολα να αντιδράσει χημικά με υδατάνθρακες που υπάρχουν στα τρόφιμα και να σχηματιστούν παράγωγα που δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν από το σώμα. Αυτή η χημική αντίδραση επιταχύνεται αρκετά όταν οι τροφές μαγειρεύονται σε υψηλότερες θερμοκρασίες. Μια μελέτη έδειξε ότι τα μη διαθέσιμα παράγωγα της λυσίνης σε μπιζέλια που μαγειρεύτηκαν στους 165 βαθμούς Κελσίου ήταν τρεις φορές περισσότερα από αυτά που μαγειρεύτηκαν στους 150 βαθμούς Κελσίου.
Ένα παράδειγμα σύγκρισης της απορρόφησης των πρωτεϊνών είναι μεταξύ γάλακτος και γιαουρτιού. Τόσο το γάλα όσο και το γιαούρτι είναι εξαιρετικές πηγές πρωτεΐνης υψηλής ποιότητας αλλά οι πρωτεΐνες στο γιαούρτι είναι πιο εύπεπτες από τις πρωτεΐνες στο γάλα. Οι πρωτεΐνες του γάλακτος αποτελούνται περίπου από 80% καζεΐνη και 20% πρωτεΐνη ορού γάλακτος. Η υψηλή θρεπτική αξία των αυτών των πρωτεϊνών διατηρείται καλά κατά τη διαδικασία ζύμωσης στην παραγωγή γιαουρτιού. Τόσο η θερμική επεξεργασία όσο και η παραγωγή οξέος κατά τη ζύμωση του γιαουρτιού διασπούν τις πρωτεΐνες του γάλακτος και παράγουν μικρότερες, πιο εύκολα αφομοιώσιμες μορφές καζεΐνης απελευθερώνοντας μερικά ελεύθερα αμινοξέα στο γιαούρτι. Επίσης, η περιεκτικότητα της πρωτεΐνης στο γιαούρτι είναι υψηλότερη από αυτή του γάλακτος λόγω της προσθήκης ξηρού γάλακτος χωρίς λιπαρά κατά την παραγωγή του.
Γενικά, οι πρωτεΐνες φυτικής προέλευσης, με εξαίρεση την απομονωμένη πρωτεΐνη σόγιας, έχουν χαμηλότερη πεπτικότητα από τις πρωτεΐνες ζωικής προέλευσης. Οι πρωτεΐνες του γάλακτος, των αυγών, του κρέατος και η απομονωμένη πρωτεΐνη σόγιας είναι ιδιαίτερα εύπεπτες, πάνω από το 90%, ανάλογα με την παρουσία διαφόρων «αντιθρεπτικών» παραγόντων όπως π.χ. οι αναστολείς θρυψίνης κ.λπ. Οι φυτικές πηγές, όπως το καλαμπόκι, η βρώμη, τα φασόλια, τα μπιζέλια και οι πατάτες τείνουν να έχουν χαμηλότερη πεπτικότητα από τις ζωικές πηγές, με τιμές που κυμαίνονται από 45% έως 80%.
Κλίμακες αξιολόγησης
Υπάρχουν διάφοροι μέθοδοι με τις οποίες αξιολογούνται οι πρωτεΐνες. Προς το παρόν η επίσημη κλίμακα που χρησιμοποιείται από τον FDA (Αμερικανικός Οργανισμός Τροφίμων και Φαρμάκων), είναι η Πρωτεϊνική Πέψη Διορθωμένης Βαθμολογίας Αμινοξέων (PDCAAS: Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score), που λαμβάνει υπόψη τόσο το προφίλ των αμινοξέων όσο και τη βιοδιαθεσιμότητά τους. Η κλίμακα PDCAAS υιοθετήθηκε από τον FDA και τον Οργανισμό Τροφίμων και Γεωργίας των Ηνωμένων Εθνών (FAO) το 1993 ως «η προτιμώμενη καλύτερη μέθοδος για τον προσδιορισμό της ποιότητας πρωτεΐνης.
Η PDCAAS συγκρίνει την αναλογία των απαραίτητων αμινοξέων σε μια πρωτεΐνη σε σχέση με αυτή που που απαιτεί το σώμα ενός παιδιού 2 έως 5 ετών. Δεν λαμβάνει υπόψη τους αντιθρεπτικούς παράγοντες όπως το φυτικό οξύ και τους αναστολείς θρυψίνης, οι οποίοι περιορίζουν την απορρόφηση της πρωτεΐνης και μπορεί να υπάρχουν στην ίδια τροφή μαζί με την συγκεκριμένη πρωτεΐνη.
Η μέθοδος αυτή χρησιμοποιεί αρουραίους και αναλύει τα κόπρανά τους για να ορίσει την πεπτικότητα των πρωτεϊνών, αλλά αυτό έχει ένα μειονέκτημα -πέρα από το γεγονός ότι οι αρουραίοι διαφέρουν αρκετά από τον άνθρωπο. Η τροφή περνάει από το λεπτό έντερο για να απορροφηθεί και ύστερα πάει από το παχύ έντερο όπου βρίσκεται το μεγαλύτερο μέρος του μικροβιώματος. Τα βακτήρια μπορούν να χρησιμοποιήσουν τα αμινοξέα που δεν απορροφήθηκαν, με αποτέλεσμα να φαίνεται πως έχουν χωνευτεί γιατί δεν θα εμφανιστούν στα κόπρανα. Η μέθοδος PDCAAS δεν το λαμβάνει αυτό υπόψη και έτσι μπορεί να υπερεκτιμήσει τη βιοδιαθεσιμότητα μιας πρωτεΐνης αφού μπορεί να μην χρησιμοποιήθηκε από το σώμα αλλά από τα βακτήρια.
Ο Οργανισμός Τροφίμων και Γεωργίας των ΗΠΑ έχει προτείνει την αντικατάσταση της μεθόδου PDCAAS με μια άλλη, την DIAAS (Digestible Indispensable Amino Acid Score). Η μέθοδος αυτή είναι καλύτερη γιατί χρησιμοποιεί χοίρους ως μοντέλο αντί για αρουραίους. Ο χοίρος είναι είδος που έχει διατροφή παρόμοια με τον άνθρωπο. Η γαστρεντερική ανατομία του χοίρου είναι παρόμοια με αυτή του ανθρώπου και οι αποκρίσεις της φυσιολογίας και μεταβολισμού στα θρεπτικά συστατικά που προσλαμβάνονται από τους χοίρους είναι συγκρίσιμες με τον άνθρωπο. Επιπλέον, ο αρουραίος έχει μια μοναδική απαίτηση για αμινοξέα που περιέχουν θείο λόγω της υψηλής συγκέντρωσης κυστεΐνης στη γούνα του, κάτι που δεν ισχύει για τον χοίρο.
Η DIAAS προσπαθεί να ξεπεράσει το πρόβλημα της PDCAAS λαμβάνοντας υπόψη το πού έχουν υποστεί πέψη οι πρωτεΐνες. Τα αμινοξέα που κινούνται πέρα από τον ειλεό του λεπτού εντέρου είναι λιγότερο πιθανό να απορροφηθούν και άρα να χρησιμοποιηθούν για σύνθεση πρωτεϊνών, περνώντας στο παχύ έντερο. Με την κλίμακα DIAAS αναλύεται το περιεχόμενο του ειλεού στους χοίρους με την εισαγωγή ενός σωληνίσκου στο τέλος του λεπτού εντέρου.
Πάντως, η PDCAAS θα συνεχίσει να χρησιμοποιείται έως ότου δημιουργηθεί μια επαρκής βάση δεδομένων για την πεπτικότητα του ειλεού και τις τιμές των πρωτεϊνών με βάση τη μέθοδο DIAAS για τα τρόφιμα που καταναλώνονται συχνά για τον άνθρωπο.
Η πιο σημαντική διαφορά είναι ότι η μεθοδολογία DIAAS καθορίζει την πεπτικότητα κάθε μεμονωμένου αμινοξέος αντί για την πρωτεΐνη. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τρόφιμα που έχουν υποστεί επεξεργασία ή θέρμανση, καθώς και για τρόφιμα που έχουν υψηλή συγκέντρωση αντιθρεπτικών παραγόντων. Η επεξεργασία, η θέρμανση και οι αντιθρεπτικοί παράγοντες μπορούν να μειώσουν τη βιοδιαθεσιμότητα ή την πεπτικότητα διαφορετικών αμινοξέων. Αυτό είναι εξαιρετικά σημαντικό κατά τον προσδιορισμό της ποιότητας της πρωτεΐνης ενός γεύματος.
Για παράδειγμα, μια διατροφή που βασίζεται σε δημητριακά μπορεί να φαίνεται ότι ικανοποιεί τις ανάγκες σε ακατέργαστη πρωτεΐνη για μια ηλικιακή ομάδα. Ωστόσο, ορισμένα αμινοξέα μπορεί να μην υπάρχουν σε επαρκείς ποσότητες και οι δίαιτες που βασίζονται κυρίως σε κόκκους δημητριακών συνήθως δεν ικανοποιούν την απαίτηση για εύπεπτη λυσίνη. Ως εκ τούτου, είναι σημαντικό να αντιμετωπίζεται κάθε μεμονωμένο αμινοξύ ως ένα θρεπτικό συστατικό κατά την αξιολόγηση της πεπτικότητας και της ποιότητας μιας πρωτεΐνης.
Τελικά, η περιεκτικότητα σε πρωτεΐνη που αναγράφεται στην ετικέτα του τροφίμου δεν είναι ενδεικτική της ποιότητας των αμινοξέων στα τρόφιμα. Για παράδειγμα, ο αρακάς μπορεί να έχει υψηλή ποσότητα πρωτεΐνης, αλλά με τιμή DIAAS περίπου 64 έχει χαμηλή ποιότητα, ενώ το γάλα έχει τόσο υψηλή ποσότητα πρωτεΐνης όσο και υψηλή ποιότητα αμινοξέων με DIAAS 122. Κατά συνέπεια, ένα άτομο θα πρέπει να καταναλώνει πάνω από διπλάσια ποσότητα πρωτεΐνης μπιζελιού σε σύγκριση με την πρωτεΐνη γάλακτος για να καλύψει τις απαιτήσεις σε αμινοξέα. Σημειώστε ότι το σκορ για την πρωτεΐνη του σιταριού είναι μόλις 40.
Ωστόσο οι μέθοδοι αξιολόγησης των πρωτεϊνών δεν μπορεί να είναι ακριβείς για διάφορους λόγους. Ορισμένα αμινοξέα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για γλυκονεογένεση -να μετατραπούν σε γλυκόζη- ειδικά εάν η πέψη της πρωτεΐνης είναι γρήγορη και τα αποθέματα γλυκογόνου είναι χαμηλά.
Οι μετρήσεις γίνονται όταν ένα άτομο τρέφεται μόνο με ένα είδος πρωτεΐνης και με άδειο το στομάχι αλλά αυτό δεν αντικατοπτρίζει την πραγματική ζωή. Πότε τρώτε μόνο ένα είδος πρωτεΐνης κατά τη διάρκεια μιας ολόκληρης ημέρας; Και, εκτός από το πρωινό, πότε είναι πραγματικά άδειο το στομάχι;
Άλλα συστατικά των τροφίμων, όπως οι φυτικές ίνες και τα αντιθρεπτικά συστατικά (αναστολείς θρυψίνης, τανίνες κ.λπ.), μπορούν όλα να επηρεάσουν την ποσότητα των αμινοξέων που απορροφάτε αλλά αυτό επίσης δεν λαμβάνεται υπόψη.
Επίσης, χρειάζεται κάθε πρωτεΐνη που καταναλώνετε να είναι πλήρης. Σε μια ισορροπημένη διατροφή, οι ελλιπείς πρωτεΐνες, πλούσιες και φτωχές σε διαφορετικά αμινοξέα, μπορούν να αλληλοσυμπληρώνονται, όταν τρώγονται περίπου την ίδια ώρα.
