Dlaczego ciężko uzyskać wszystkie niezbędne aminokwasy z diet wegetariańskich i diety wegańskiej?
Aminokwasy zawarte w białku to składnik niezbędny w życiu człowieka. Większość aminokwasów jest całkowicie syntetyzowana w organizmie ludzkim. Są to aminokwasy endogenne takie jak: alanina, glicyna, prolina, seryna, cystyna, glutamina, tyrozyna, kwas asparaginowy i kwas glutaminowy (1).
Jednak niektóre aminokwasy, zwane egzogennymi, muszą być dostarczone wraz z pożywieniem, ponieważ człowiek nie ma zdolności do ich wytworzenia. Należą do nich między innymi: leucyna, walina, treonina, metionina, walina, tryptofan, fenyloalanina (2).
Arginina i histydyna są zwane aminokwasami półniezbędnymi, ponieważ ich synteza jest na poziomie niewystarczającym dla organizmu. Co ciekawe: cysteina (teoretycznie aminokwas endogenny) oraz histydyna muszą być dostarczane niemowlętom, ponieważ nie potrafią one syntetyzować tych rodzajów cząsteczek. Z kolei arginina i histydyna to aminokwasy egzogenne dla osób z chorobą nerek (3).
Pula wolnych aminokwasów w ustroju człowieka wynosi około 120 g czyli 30% dziennego obrotu białkowego. Ta pula zwana jest także pulą metaboliczną, a ponieważ organizm traci dziennie około 1/5 metabolizowanego białka – tę ilość musimy uzupełniać z pokarmem (3). Izoleucyna, walina i leucyna należą do tzw. aminokwasów rozgałęzionych (w skrócie BCAA). Zapotrzebowanie osoby dorosłej na leucynę, walinę i izoleucynę wynosi odpowiednio: 40, 17–25 i 19 mg na każdy kg masy ciała, a niedobór bardzo często dotyka osób z chorobami wątroby i nerek.
Badania pokazują, że nawet 3-krotne dawki BCAA są dobrze tolerowane i nie mają skutków ubocznych (4). Białko, które dostarczamy z dietą powinno być białkiem pełnowartościowym, czyli takim które zawiera wszystkie niezbędne aminokwasy egzogenne w tym BCAA.
W przypadku zbilansowanej, zrównoważonej diety, która obfituje w różnego rodzaju produkty białkowe (ryby, jaja, mięso) niemal nie obserwuje się niedoborów białka. Jednak czasem obserwuje się silny niedobór aminokwasów niezbędnych do życia na skutek zaburzeń takich jak: zaburzenia odżywiania, głodówka, zaburzenia psychiczne i neurologiczne oraz choroby nowotworowe.
Problemy z podażą pełnowartościowego białka dotyczą również osób na diecie wegetariańskiej i wegańskiej, które w ostatnich latach przeżywają prawdziwy boom ze względu na ideologie i pobudki religijne, etyczne czy ekologiczne. Bardzo często w parze idą nieprawdziwe informacje na temat stosowanej diety, które propagują weganizm i wegetarianizm jako diety bezpieczne i nie prowadzące do niedoborów, co nie do końca jest prawdą w świetle nauki.
Wegetarianizm to dieta, która obejmuje eliminację mięsa. Istnieją różne formy wegetarianizmu. Niektóre dopuszczają ryby, inne jaja. Weganizm to radykalniejsze wydanie wegetarianizmu, który polega na usunięciu z diety produktów pochodzenia mięsnego, nabiału, jaj, ryb oraz produktów odzwierzęcych takich jak np. miód. Wraz z dietą często idzie ideologia, która zabrania weganom nosić ubrania z materiałów odzwierzęcych i używać przedmioty produkowane z futer czy włosów zwierząt (np. szczotka do włosów z włosia dzika). Najbardziej radykalne odmiany weganizmu obejmują witarianizm (wyłącznie surowe owoce i warzywa) oraz frutarianizm (wyłącznie owoce).
W 2019 roku Komitet Nauk o Żywieniu Człowieka Polskiej Akademii Nauk opublikował na ten temat obszerne stanowisko. Wartość odżywcza oraz bezpieczeństwo stosowania diet wegetariańskich uznano za zależne od odmiany diety.
W przypadku zróżnicowanej i urozmaiconej diety dobrze skomponowanej pod ilością białek i norm żywieniowych, nie było obaw o stosowanie wegetarianizmu. Jednak wobec radykalnych odmian wegetarianizmu – diety wegańskiej – wyrażono obawę o niepełnowartościowość diety pod względem wartości odżywczej. Uznano, że niebezpieczeństwo pojawienia się niedoborów można było wyeliminować jedynie przez skorzystanie z żywności dodatkowo wzbogaconej o aminokwasy, witaminy i minerały.
Lecz formę frutarianizmu i witarianizmu oceniono za całkowicie niewystarczającą do zaspokojenia potrzeb organizmu i szkodliwą dla zdrowia.
Zwrócono także uwagę na fakt, aby nie stosować tego typu diet u niemowląt i dzieci ze względu na możliwy niekorzystny rozwój dziecka. Nie zalecano także u osób starszych, młodzieży, kobiet w ciąży i kobiet karmiących.
Problem z pokryciem zapotrzebowania na pełnowartościowe białko jako główny problem diety wegańskiej
Powyższy problem rodzi się z wyłączenia ze spożycia produktów mlecznych, jaj, ryb i mięsa. Istnieje możliwość dostarczenia białka roślinnego, lecz większość warzyw i owoców zawiera znikomą ilość tego makroskładnika. Białka roślinne mają niższą wartość biologiczną od białek zwierzęcych oraz dużo gorszą przyswajalność (60–85% w porównaniu do białka zwierzęcego 93–97%). Tego typu wady są możliwe do wyeliminowania jedynie przez zwiększenie podaży strączków w diecie wegańskiej z uwzględnieniem gorszej przyswajalności białka, co oznacza, że aby przyswoić 100 g białka należy spożyć około 115–140 g białka na diecie wegańskiej! (5)
Dostarczenie takiej ilości białka z różnorodnych źródeł na diecie wegańskiej jest bardzo trudne. U osób z niedoborami aminokwasów rozgałęzionych (BCAA) pojawiają się zawroty głowy, drażliwość, ból głowy oraz depresja. Chroniczne niedobory białka w diecie hamują proces budowy tkanki mięśniowej, prowadzą do rozkładu mięśni (katabolizmu) oraz zatrzymują wzrost komórek (6).
Dane pokazują, że ponad 85% weganów jest zmuszone do dodatkowej suplementacji minerałów i witamin na diecie. Najczęściej są to: wapń, magnez, witamina B6 i kobalamina, lecz to ze spożyciem aminokwasów jest największy problem.
Analiza jednych z badań z udziałem 37 młodych weganów wykazała, że pomimo prawidłowej wartości energetycznej spożycie białka było wciąż niewystarczalne u ponad połowy osób, aby zaspokoić podstawowe normy żywieniowe nawet przy dużej liczbie strączków w diecie (7).
Także kolejne badania pokazują, że ponad połowa osób na diecie wegańskiej ma problem z dostarczeniem pełnowartościowego białka. Białko zawarte w większości roślin jest niepełnowartościowe, co oznacza, że nie ma wszystkich niezbędnych aminokwasów. Najczęstszym problemem jest dostarczenie z roślin lizyny. Niższa przyswajalność i strawność białka roślinnego nie pomaga (8).
Dodatkowo ze względu na fakt obecności dużej ilości białka jedynie w strączkach i tofu – dieta przestaje być dieta zróżnicowaną i staje się monotonna, co również prowadzi do problemów ze zdrowiem.
Kolejny bardzo poważny problem na diecie wegańskiej to niedobór kolagenu, białka złożonego z niemal całej puli aminokwasów (czyli muszą być dostarczone w diecie wszystkie, aby doszło do jego syntezy).
Kolagen to białko niezbędne do życia człowieka, które znajduje się w kościach, chrząstkach, skórze, więzadłach czy rogówce zwierząt. Jednakże zarówno mięso jak i ryby są eliminowane na diecie wegańskiej, więc jedyne źródło kolagenu w organizmie to synteza komórkowa. Jednak aby do niej doszło niezbędna jest obecność wszystkich aminokwasów budujących kolagen (9).
Jest możliwa suplementacja kolagenem w formie proszku lub kapsułek, lecz większość preparatów jest pochodzenia zwierzęcego, co sprawia, że weganie nie mogą ich przyjąć. Istnieją roślinne preparaty imitujące kolagen, ale ich spożycie wymaga zwiększonych dawek ze względu na wspomnianą wcześniej gorszą przyswajalność białek roślinnych (60–85%).
Niedobór aminokwasów uczestniczących w biosyntezie kolagenu doprowadza do wielu chorób przewlekłych, braku możliwości regeneracyjnych, urazów czy osteoporozy – tak, ponieważ kolagen buduje rusztowanie kości oraz zębów, dlatego są one tak wytrzymałe, a przy tym odporne na złamania poprzez swoją sprężystość.
Obok naszego cudownego aminokwasu do biosyntezy kolagenu potrzebna jest również witamina C oraz prolina – również aminokwas.
W obecnych czasach poza problemem dostępności lizyny rozpoznaje się szereg chorób genetycznych odpowiedzialnych za problemy z tymi strukturami. Do chorób związanych z nieprawidłowościami w budowie kolagenu możemy zaliczyć na przykład zespół Alporta, zespół Ehlersa-Danlosa czy epidermolizę pęcherzową. Zaliczana jest tu również łamliwość kości i szkorbut. W przypadku większości tych chorób zostały zidentyfikowane geny, które towarzyszą zazwyczaj danym jednostkom chorobowym.
Więcej o kolagenie i jego składowych.
Źródła
- Jeremy M. Berg, Lubert Stryer, John L. Tymoczko, Gregory J. Gatto, Biochemia, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2018.
- Dorota Różańska, Bożena Regulska-Ilow, Agnieszka Salomon, Anna Kawicka, Klaudia Konikowska, Katarzyna Zatońska, Andrzej Szuba, Ocena wartości odżywczej białka na podstawie jego składu aminokwasowego w dietach studentek dietetyki, „Bromatologia i Chemia Toksykologiczna”, XLVIII, 2015, 3, str. 507-511.
- Beata Gołębiowska, Leszek Szewczyk, Pula wolnych aminokwasów w organizmie człowieka, „Endokrynologia Pediatryczna”, 11/2012 Nr 2(39), str. 51-60.
- Milan Holeček, Branched-chain amino acids in health and disease: metabolism, alterations in blood plasma, and as supplements, „Nutrition & Metabolism”, 2018, vol.15 (1).
- Stanowisko Komitetu Nauki o Żywieniu Człowieka PAN w sprawie wartości odżywczej i bezpieczeństwa stosowania diet wegetariańskich.
- Małgorzata Ewa Drywień, Jakub Dźwigała, Marzanna Staszewska-Skurczyńska, Znaczenie aminokwasów rozgałęzionych w żywieniu człowieka oraz profilaktyce, „Medycyna Ogólna i Nauki o Zdrowiu”, 2013, Tom 19, Nr 3, 379-384.
- Zuzanna Goluch-Koniuszy, Beata Zielińska, Ocena zachowań żywieniowych wegan będących w okresie prokreacji, „Nowoczesne trendy w żywieniu i produkcji żywności” (monografia pod red. Danuty Kołożyn-Krajewskiej), WSHiT, Częstochowa 2013, 68-83. ISBN 978-83-933915-1-6.
- Joanna Myszkowska-Ryciak, Rafał Hornberger, Anna Harton, Danuta Gajewska, Ocena spożycia wybranych składników pokarmowych u osób stosujących dietę wegańską, „Problemy Higieny i Epidemiologii”, 2015, 96(4): 769-772.
- Kamila A. Czubak, Halina M. Żbikowska, Struktura, funkcja i znaczenie biomedyczne kolagenów, „Annales Academiae Medicae Silesiensis”, 2014, 68, 4: 245-254.
Zdjęcie w nagłówku: Food photo created by jcomp – www.freepik.com