Wpływ odżywek białkowych na zdrowie i organizm
Transkrypt
Wpływ odżywek białkowych na zdrowie i organizm
Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu Łukasz Rytkowski Wpływ odżywek białkowych na zdrowie i organizm człowieka Poznań 2011 Praca magisterska została wykonana w Katedrze i Zakładzie Farmakoekonomiki i Farmacji Społecznej Uniwersytetu Medycznego im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu Kierownik pracy: dr n. farm. Krzysztof Kus Serdeczne podziękowania dla Pana dr n. farm. Krzysztofa Kusa za poświęcony czas oraz cenne wskazówki podczas realizacji pracy magisterskiej SŁOWA KLUCZOWE: odżywki białkowe, serwatka, białko, wartość biologiczna odżywek białkowych protein powder, protein, whey protein, biological value of protein powders Skróty użyte w pracy: 5-HTP Ala ALA Arg Asn Asp ATP BCAA BP BSA BV C CFM CFS CLA CMC CO2 COOH Cys Cys2 DAA DH DHA DNA E407 E415 E466 E950 EA EPA FFA GABA Gln Glu Gly GMO GMP GSH H HCl His IE Ig IGF-1 Ile KCl KT - 5-hydroksy-tryptofan - alanina - kwas α-linolenowy - arginina - asparagina - kwas asparaginowy - adenozynotrójfosforan - aminowasy rozgałęzione - biało wołowe - albumina surowicy bydlęcej - wartość biologiczna - węgiel - mikrofiltracja z przepływem krzyżowym - syndrom chronicznego zmęczenia - kwas rumenowy - karboksymetyloceluloza - dwutlenek węgla - grupa karboksylowa - cysteina - cystyna - aminokwasy endogenne - stopień hydrolizy - kwas dokozaheksaenowy - kwas deoksyrybonukleinowy - karagen - guma ksantanowa - karboksymetyloceluloza - acesulfam potasowy - albumina jaja - kwas eikozapentaenowy - wolne kwasy tłuszczowe - kwas γ-aminomasłowy - glutamina - kwas glutaminowy - glicyna - genetycznie modyfikowane organizmy - glikomakropeptydy - glutation - wodór - kwas chlorowy - histydyna - wymiana jonowa - immunoglobulina - insulinopodobny czynnik wzrostu - izoleucyna - chlorek potasowy - kwasy tłuszczowe 1 LDL Leu Lys MC Met MF mRNA MSUD N NAC NAD NADH NaOH NF NH2 NKT NNKT O OHP Orn ORP OUN PDCAAS Phe PP Pro R RNA RO Ser SP Tau TGF-1 TGF-2 THC Thr Trp Tyr UF UV Val WHO WPC WPH WPI ω3 ω6 ω9 - lipoproteina niskiej gęstości - leucyna - lizyna - micelarna kazeina - metionina - filtracja membranowa - matrycowy kwas rybonukleinowy - choroba syropu klonowego - azot - N-acetylo-cysteina - forma ulteniona dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego - dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy - wodortlenek sodu - nanofiltracja - grupa aminowa - nasycone kwasy tłuszczowe - nienasycone kwasy tłuszczowe - tlen - organiczne białko konopii - ornityna - organiczne białko ryżowe - ośrodkowy układ nerwowy - Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score - fenyloalanina - organiczne białko groszku - prolina - łańcuch boczny - kwas rybonukleinowy - odwrócona osmoza - seryna - białko sojowe - tauryna - transformujący czynnik wzrostu - transformujący czynnik wzrostu - tetrahydrokannabinol - treonina - tryptofan - tyrozyna - ultrafiltracja - promienowanie ultrafioletowe - walina - Światowa Organizacja Zdrowia - koncentrat białka serwatkowego - hydrolizat białka serwatkowego - izolat białka serwatkowego - kwasy tłuszczowe omega 3 - kwasy tłuszczowe omega 6 - kwasy tłuszczowe omega 9 2 SPIS TREŚCI 1. Wstęp .............................................................................................................................5 2. Metody produkcji odżywek białkowych .......................................................................7 3. 2.1. Filtracja membranowa...........................................................................................7 2.2. Mikrofiltracja (Microfiltration - MF).....................................................................8 2.3. Mikrofiltracja z przepływem krzyżowym (CFM) ..................................................9 2.4. Ultrafiltracja (Ultrafiltration - UF) ......................................................................10 2.5. Odwrócona osmoza (Reverse Osmosis - RO) ...................................................... 12 2.6. Wymiana jonowa (Ion Exchange - IE) ................................................................ 13 2.7. Hydroliza ............................................................................................................ 14 Rodzaje odżywek białkowych ..................................................................................... 15 3.1. Koncentrat białka serwatkowego (WPC) ............................................................. 15 3.2. Izolat białka serwatkowego (WPI) ......................................................................16 3.3. Hydrolizat białka serwatkowego (WPH) ............................................................. 17 4. Wartość biologiczna (BV) ........................................................................................... 19 5. Inne rodzaje odżywek białkowych .............................................................................. 21 6. 5.1. Micelarna kazeina (MC) ..................................................................................... 21 5.2. Kazeinian wapnia ................................................................................................ 22 5.3. Albumina jaja (EA) ............................................................................................. 23 5.4. Białko sojowe (SP) ............................................................................................. 24 5.5. Organiczne białko ryżowe (ORP) ........................................................................ 25 5.6. Organiczne białko konopii (OHP) ....................................................................... 27 5.7. Białko groszku (PP) ............................................................................................ 28 5.8. Białko wołowe (BP)............................................................................................ 29 Składniki odżywek białkowych ................................................................................... 31 6.1. 6.1.1. Aminokwasy ....................................................................................................... 31 Aminokwasy egzogenne .................................................................................. 32 3 6.1.2. Aminokwasy endogenne.................................................................................. 38 6.2. Węglowodany (sacharydy) .................................................................................. 46 6.3. Kwasy tłuszczowe (KT) ...................................................................................... 47 6.3.1. Nienasycone kwasy tłuszczowe (NNKT) ......................................................... 48 6.3.2. Nasycone kwasy tłuszczowe (NKT) ................................................................ 50 6.4. Witaminy ............................................................................................................ 51 6.5. Składniki mineralne ............................................................................................ 53 6.6. Enzymy trawienne .............................................................................................. 56 6.7. Dodatki smakowe i zapachowe ...........................................................................58 7. Pozytywne i negatywne aspekty stosowania odżywek białkowych ............................ 61 8. Cel pracy ...................................................................................................................... 63 9. Część badawcza ...........................................................................................................64 9.1. Materiały i metodyka .......................................................................................... 64 9.2. Statystyka ...........................................................................................................64 9.3. Budowa i treść instrumentu badawczego ............................................................. 64 10. Wyniki ...................................................................................................................... 69 11. Omówienie wyników ................................................................................................ 88 12. Wnioski..................................................................................................................... 91 13. Streszczenie .............................................................................................................. 92 14. Literatura ................................................................................................................. 94 15. Spis tabel ................................................................................................................ 104 16. Spis rycin ................................................................................................................ 106 17. Spis wykresów ........................................................................................................ 108 4 1. Wstęp Od ponad trzydziestu lat entuzjaści sportów siłowych i wytrzymałościowych wykorzystywali w swoim programie dietetycznym odżywki wysokobiałkowe, aby usprawnić proces regeneracji organizmu i budowę masy mięśniowej. Preparaty białkowe z czasem stały się najistotniejszym suplementem diety. Korporacje zajmujące się ich wyrobem zaczęły zalewać rynek nowymi recepturami stosując przy tym wszelkie możliwe chwyty marketingowe, aby jak najlepiej wypromować swój produkt. Białko serwatkowe do dnia dzisiejszego odznacza się pozytywną opinią nie tylko wśród sportowców, trenerów, a także ma pozytywną opinię wśród lekarzy. Wykorzystywana jest między innymi przy leczeniu HIV, osteoporozy, raka, chorób układu krążenia, zapalenia wątroby typu B itp. [84]. Serwatka to kompleks białkowy, składający się z mniejszych podfrakcji białkowych, takich jak immunoglobuliny (IgG), beta-laktoglobuliny, glikomakropeptydy, α-laktoalbuminy, albuminy surowicy bydlęcej (BSA) oraz drobne peptydylaktoperoksydazy, lizozymy i laktoferyny. Każda z subfrakcji posiada niepowtarzalne właściwości biologiczne, do których zalicza się między innymi działanie antyoksydacyjne, przeciwnowotworowe, antybakteryjne, przeciwwirusowe. Za sprawą postępu technologicznego, metody produkcji i separacji poszczególnych podfrakcji uległy znaczącej poprawie w ciągu ostatnich dziesięciu lat co umożliwiło producentom oddzielanie niektórych wysoko bioaktywnych peptydów z serwatki (np. laktorferyn). Laktoferyny to białka globularne o właściwościach przeciwnowotworowych, przeciwzapalnych, przeciwbakteryjnych, przeciwgrzybicznych [144]. Preparaty wysoko białkowe w proszku ewoluowały ze słabej jakości koncentratów do wysoko jakościowych izolatów, hydrolizatów i koncentratów. Wielu współczesnych kulturystów i sportowców uważa, że odżywki białkowe to nowość w świecie sportu. Około 2500 lat temu, Hipokrates z Kos, zalecał spożycie napojów na bazie serwatki w celu wzmocnienia tempa wzrostu mięśni oraz poprawy stanu zdrowia. Stare receptury polecane przez „ojca medycyny” znane były pod nazwą „serum” a ich skład obfitował w laktozę, składniki mineralne oraz szybko wchłanialne frakcje białkowe [80]. Pod koniec XVI wieku, Szwajcaria była miejscem, gdzie „odświeżono” znaczenie serwatki. Szwajcarscy rolnicy w gospodarstwach rolnych karmili swoje świnie paszą, której głównym komponentem była serwatka. Zwierzęta, które bazowały na białku serwatkowym miały znacznie większe przyrosty masy ciała niż osobniki, które były żywione tradycyjną karmą. Rolnicy widząc pozytywną influencję podawanej paszy postanowili wypróbować ją na sobie. Z czasem odnotowali poprawę w tzw. dobrostanie fizycznym. Białkiem serwatkowym zainteresowali się także szwajcarscy przedsiębiorcy, którzy postanowili rozpowszechnić dobroczynne właściwości serwatki. Zapoczątkowano w ten sposób m.in. budowę uzdrowisk, w których wykorzystywano serwatkę w celach leczniczych, a miejsca te cieszyły się dużym powodzeniem wśród arystokracji [81]. Serwatka była zawsze uważana za produkt uboczny w produkcji sera. Największa fabryka serów w Nowym Yorku generowała spore pokłady serwatki, które były trudne do usunięcia. W związku z tym producenci sera postanowili wykorzystać serwatkę do nawadniania upraw. Farmerzy bardzo szybko zdali sobie sprawę, iż takie zastosowanie serwatki jest błędne i postanowili zmienić koncepcję wykorzystywania tego składnika zapoczątkowano produkcję wysokobiałkowych pasz, które stanowiły połączenie płynnej serwatki z jęczmieniem bądź innym rodzajem zboża [81]. W 1930 roku w centrum uwagi znajdowały się przede wszystkim produkty białkowe, towarzyszyło, im jednak wiele niewyjaśnionych aspektów. Ówczesne społeczeństwo nie wiedziało, czy spożywać surowe, wysoko białkowe jedzenie, czy pokarm poddany obróbce 5 cieplnej. W 1950 roku Bob Hoffman z magazynu „Strenght and Health”, rozpoczął sprzedaż tabletek o wysokiej zawartości białka, które posiadały smak czekoladowy. Ten „incydent” zapoczątkował rozwój suplementów dla sportowców. Praktyczny sposób uzyskania serwatki w postaci proszku został odkryty przez farmaceutę Eugene Schiff’a dopiero pod koniec 1930 roku, wkrótce nastąpiła rewolucja w świecie sportu [96]. Od 1950 roku preparaty wysoko białkowe były już w dużej mierze promowane przez czasopisma sportowe. Niektóre produkty bazowały na soji, podczas gdy inne stanowiły wyrób pochodzący z mleka lub jaj. Większość ówcześnie dostępnych odżywek białkowych odznaczała się jednak słabą rozpuszczalnością oraz nieprzyjemnym smakiem. Produkcja odżywek białkowych przeszła wiele modernizacji i obecnie jest na bardzo wysokim poziomie. Wzrost podaży tych środków przyczynił się do pojawiania nowych korporacji oferujących nowatorskie metody produkcji serwatki w proszku [81]. 6 2. Metody produkcji odżywek białkowych Przez ostatnie kilkadziesiąt lat produkcja odżywek białkowych przeszła wiele przemian. Do najczęściej stosowanych metod produkcji preparatów białkowych bazujących na serwatce zalicza się: filtracja membranowa, wymiana jonowa, hydroliza [43]. 2.1. Filtracja membranowa Filtracja membranowa oferuje unikalne korzyści dla producentów. Jedną z zalet tego systemu jest usuwanie nadmiaru wody, która mogłaby być włączona do późniejszego wyrobu. Technologia filtracji membranowej umożliwia znacznie lepsze skoncentrowanie oraz oczyszczenie preparatu, dzięki czemu końcowy produkt wykazuje bardzo dobrą jakość. Wykorzystuje ona dwie podstawowe odmiany membran (polimerowe i nieorganiczne). Do nieorganicznych zalicza się dodatkowo membrany ceramiczne i ze stali nierdzewnej (Rycina 1.) [43,75]. Rycina 1. Przykładowe membrany filtracyjne. Rycina po lewej stronie przedstawia zbiór kilku odmian, natomiast rycina po prawej stronie ilustruje membrany ceramiczne [111,93]. Konfiguracje membran zostały różnie opracowane, przez co każda wykazuje specyficzne cechy. Widmo filtracji dzieli się na cztery sektory odzwierciedlające stopień filtracji oraz mechanizm działania. Typowe zastosowania i parametry zostały zebrane w tabeli 1. 7 Tabela 1. Rodzaje filtracji membranowych sklasyfikowane pod względem ciśnienia, wielkości porów stosowanych membran, zakresu filtracji, zastosowania [48]. Rodzaj filtracji membranowej Zakres ciśnienia (bar) Wielkość porów (Å) Zakres filtracji Zastosowanie Mikrofiltracja (MF) 0-3 103-104 Cząstki stałe Sepracja cząstek stałych od cieczy Ultrafiltracja (UF) 2-10 30-100 Molekularny Separacja cieczy, frakcjonowaniem Nanofiltracja (NF) Odwrócona osmoza (RO) 10-30 10-100 Oczyszczanie 1-10 Jonowy Jonowy (jony dwuwartościowe) Jonowy Koncentrowanie Wyżej zaprezentowane metody filtracji umożliwiają pozyskiwanie producentom różnych typów frakcji białkowych. Każdą z metod filtracji wyróżnia mechanizm działania, przez co produkt końcowy wykazuje różnorodny skład procentowy białka (Rycina 2) [48]. Rycina 2. Metody pozyskiwania poszczególnych form białkowych z serwatki (whey) za pomocą różnych odmian filtracji membranowej (RO, UF, NF, MF) [92]. 2.2. Mikrofiltracja (Microfiltration - MF) Mikrofiltracja jest procesem bardzo zbliżonym do ultrafiltracji. Kluczowy schemat działania MF opiera się na różnicy ciśnień po obu stronach membrany. W mikrofiltracji usuwane są gazy i płynne domieszki. Typowa wielkość porów w membranie mikrofiltracyjnej wynosi 0.1-10 µm, co umożliwia rozdział cząstek (mc>200 kDa) w fazie koloidalnej. 8 Cząsteczki przekraczające wielkością średnicę porów membrany są zatrzymywane i pozostają w retentacie (koncentrat), tymczasem mniejsze cząsteczki przenikając przez pory membrany filtracyjnej tworzą permeat (filtrat). Na rycinie 3 zaprezentowana jest aparatura służąca do MF [92]. Rycina 3. Instalacja do mikrofiltracji [83]. 2.3. Mikrofiltracja z przepływem krzyżowym (CFM) CFM jest jednym z najlepszych systemów pozyskiwania najwyższej jakości produktów białkowych. W przeciwieństwie do wymiany jonowej w procesie mikrofiltracji krzyżowej nie są wykorzystywane żadne środki chemiczne, dzięki czemu białko nie jest narażone na zdenaturowanie bądź utratę wartości odżywczych. Do mikroflitracji krzyżowej używane są filtry ceramiczne, które w efektywny sposób usuwają z serwatki niepożądane substancje takie jak: tłuszcz, laktozę, cholesterol [155]. W filtracji krzyżowej przepływ retenatu przebiega równolegle do powierzchni membrany z prędkością wystarczającą do zminimalizowania efektu tworzenia skoncentrowanej warstwy polaryzacyjnej (Rycina 4). Prędkość przepływu zwykle wynosi od 2-6 m/s i zależy od: rodzaju membrany, konfiguracji aparaturowej, sposobu aplikacji [155]. 9 Rycina 4. Schemat działania mikrofiltracji krzyżowej zestawiony z filtracją typu dead-end [155]. Mikrofiltracja krzyżowa wykazuje wiele zalet. Do najważniejszych z nich zalicza się: zachowuje strukturę białka, wysoki poziom niezdenaturowanych białek (99%), usuwa tłuszcz, laktozę i cholesterol, podczas procesu nie są niszczone związki wspierające funkcjonowanie układu immunologicznego: α-laktalbuminy, imunoglobuliny i glikomakropeptydy, produkty otrzymane tą techniką odznaczają się bardzo dobrą rozpuszczalnością, smakiem oraz większą zawartością wapnia [92]. 2.4. Ultrafiltracja (Ultrafiltration - UF) Ultrafiltracja stanowi jedną z odmian filtracji membranowej i używana jest zazwyczaj do separacji białek, a także do usuwania cukrów, czy rozpuszczalników niewodnych. W procesie ultrafiltracji ciśnienie hydrostatyczne napiera na ciecz, która przechodzi przez błonę półprzepuszczalną. Zawiesina i substancje rozpuszczone o dużej masie cząsteczkowej są zatrzymywane, podczas gdy woda i substancje rozpuszczone o niskiej masie cząsteczkowej swobodnie przechodzą przez membranę [92]. Ultrafiltracja umożliwia wytworzenie produktu o zawartości białka w przedziale 3550%, gdzie zawartość cząstek stałych wynosi na początku 15%. Ze względów ekonomicznych poddaje je się dalszej kondensacji, aby uzyskać przedział stężenia 40-45%. W drugim etapie utrafiltracji, stężenie laktozy można zmniejszyć przez dodanie wody poddanej procesowi difiltracji. W momencie, gdy laktoza przechodzi przez membrany filtracyjne, proteiny serwatki są zatrzymywane w celu osiągnięcia zawartości białka rzędu 80% (Rycina 5.) [92]. 10 Rycina 5. Ultrafiltracja serwatki. W wyniku tego procesu otrzymuje się koncentrat białka serwatkowego o różnym składzie procentowym [92]. W celu osiągnięcia koncentratu białka serwatkowego o zawartości białka powyżej 90%, po wstępnej ultrafiltracji, produkt poddaje się procesowi mikrofiltracji, gdzie usuwany jest tłuszcz. Kolejnym krokiem jest difiltracja, której rezultatem jest izolat białka serwatkowego (WPI 90), który odznacza się bardzo dobrymi właściwościami i może być postrzegany jako niemal czyste źródło białka (Rycina 6.) [92]. Rycina 6. Otrzymywanie WPI 90 [92]. Na chwilę obecną wykorzystuje się połączenie filtracji membranowej z rozdziałem chromatograficznym, co pozwala na wyodrębnienie poszczególnych białek serwatki, które cechuje czystość na poziomie 80-90%. Mleko człowieka zawiera głównie α-laktoalbuminy i laktoferyny, podczas gdy serwatka bogata jest w podfrakcję β -laktoglobulinową. Wyizolowanie odpowiedniej podfrakcji byłoby niezwykłym dokonaniem, gdyż umożliwiłoby to wytworzenie produktu bardzo zbliżonego pod względem cech i funkcji do mleka człowieka [92]. 11 2.5. Odwrócona osmoza (Reverse Osmosis - RO) RO to rodzaj filtracji membranowej opartej na separacji cząstek z wykorzystaniem wysokiego ciśnienia. Typowe ciśnienie robocze mieści się w przedziale 450-600 psi. Średnica porów membran stosowanych w tej technice jest mniejsza niż 0,001 mikrona. Rozdział cząstek następuje w wyniku interakcji molekularnych i chemicznych pomiędzy komponentami płynnej mieszaniny a membraną. Za sprawą wysokiego ciśnienia, dochodzi do zwiększenia przepływ wody przez membranę, przez co wszelkie cząstki stałe pozostają na membranie [121]. Na wydajność procesu ma wpływ wiele czynników m.in.: temperatura, pH, szybkość przepływu mieszaniny, koncentracja mieszaniny, właściwości membrany [121]. Proces odwróconej osmozy pozwala na zachowanie funkcji białek, natomiast pozyskany produkt posiada gorzki smaku. Głównym celem tego procesu jest zmniejszenie objętości, a tym samym zwiększenie ilości cząstek stałych (Rycina 7.) [121]. Rycina 7. Schemat odwróconej osmozy - przez warstwę filtracyjną przechodzi jedynie woda podczas gdy pozostałe cząstki takie jak tłuszcze, laktoza, sól, kazeina, peptydy i bakterie są zatrzymywane na membranie [94]. Odwrócona osmoza może być stosowana jako „dodatek” do procesu parowania. RO jest bardzo skutecznym sposobem usuwania wody z mleka lub serwatki przed rozpoczęciem fazy parowania. Instalacja urządzeń do RO przed aparaturą do parowania, może znacząco zwiększyć wydajność parownika (Rycina 8.) [121]. 12 Rycina 8. Aparatura do odwróconej osmozy [116]. 2.6. Wymiana jonowa (Ion Exchange - IE) Przy użyciu tej techniki można otrzymać produkt białkowy, który wykazuje wysokie skoncentrowanie. Technologia wymiany jonowej wykorzystuje dwa związki chemiczne: kwas chlorowy (HCl), wodorotlenek sodu (NaOH) [42]. Wyżej wymienione rozpuszczalniki używane są w celu wytworzenia odpowiedniego ładunku, który pobudza białka do migracji w kierunku przeciwnie naładowanych kulek żywicy w reaktorze. Późniejsze odwrócenie ładunku elektrycznego pozwala na separację białek od kulek żywicznych w rezultacie czego otrzymuje się izolat białka serwatkowego charakteryzujący się wysoką czystością. Proces wymiany jonowej stosowany do pozyskiwania izolatów białek serwatkowych jest bardzo zbliżony do produkcji „miękkiej wody”, gdzie jony magnezu i wapnia usuwane są z wody przez adsorpcję z żywicą. Koszty związane z procesem wymiany jonowej są znacznie mniejsze niż w przypadku mikrofiltracji, jednak podczas wymiany jonowej stosuje się chemiczne reagenty, które przyczyniają się do denaturacji niektórych podfrakcji białkowych wykazujących wrażliwość na zmiany pH np.: glikomakropeptydy (GMP), immunoglobuliny (Ig), laktofryny, niektóre α-laktoalbuminy [53]. Spora ilość kluczowych komponentów jest tracona podczas procesu wymiany jonowej co z kolei skutkuje wyższą koncentracją innych podfrakcji takich jak β-laktoglobuliny, które odznaczają się dobrą stabilnością. Zaletami wymiany jonowej jest mniejsza ilość laktozy i tłuszczu w finalnym produkcie. Pozyskiwanie izolatu z białka serwatki metodą wymiany jonowej jest korzystne z punktu ilościowego, natomiast pod względem jakościowym nie jest tak precyzyjny [42,53,32]. 13 2.7. Hydroliza Hydroliza z punktu chemicznego to proces polegający na rozpadzie danego związku do mniejszych struktur. W przypadku białka są to di- i tri-peptydy bądź wolne formy aminokwasów. Hydrolizę białkową można przeprowadzić z wykorzystaniem enzymu, zasady bądź kwasu [117]. W hydrolizie kwasowej białko poddaje się ogrzewaniu przez 18-24 godzin w obecności kwasu chlorowego (2 molowy) lub kwasu siarkowego VI (4 molowy). Podczas tego typu hydrolizy, tryptofan ulega całkowitej degradacji. W przypadku hydrolizy zasadowej, białko jest ogrzewane z 2 molowym wodorotlenkiem sodu (NaOH). Ten wariant nie jest powszechnie stosowany, ponieważ aminokwasy takie jak cysteina, arginina i treonina są niszczone. Najkorzystniejszą odmianą jest hydroliza enzymatyczna, która wykorzystuje enzymy- hydrolazy. Podczas hydrolizy enzymatycznej żaden z aminokwasów nie ulega rozpadowi ,co jest dużą zaletą tego procesu. Wadą tego procesu jest natomiast długość trwania samej procedury (Rycina 9.) [117,69]. Wykorzystuje się dwie jednostki pomiaru hydrolizy - stopień hydrolizy (DH - Degree of Hydrolysis) oraz jej procent (%). Pojęcie procentu hydrolizy oznacza ilość białka, jaka została poddana procesowi hydrolizy. Jeśli białko jest w 50% zhydrolizowane, znaczy to , że enzymy tylko w połowie je strawiły do momentu zakończenia procesu. Wartość 100% jest przypisywana, w momencie, gdy enzymy w pełni „stawiły” białko. Każda wartość poniżej 100% określana jest mianem „częściowo zhydrolizowany”. Wraz ze wzrostem procentowym hydrolizy rośnie także ilość peptydów w produkcie, jednak wielkość i bioaktywność tych molekuł jest determinowana przez stopień hydrolizy (DH). Jeśli wartość DH jest wysoka, peptydy są efektywniej absorbowane przez organizm człowieka. Stopień hydrolizy jest miarą rozkładu protein przez enzym. Białko, które ma DH=100 zostało rozbite w pełni na poszczególne aminy. Co więcej, wartość DH może służyć do określania jakości i wydajności danego produktu białkowego. Udział procentowy białka nie jest głównym czynnikiem świadczącym o jakości preparatu, natomiast liczebność bioaktywnych peptydów stanowi najważniejszy parametr. Molekuły te posiadają specyficzne funkcje w organizmie człowieka i definiują wydajność białka. Podsumowując, najbardziej zaawansowana technologia hydrolizy białka (HP-100), zapewnia najlepsze źródło bioaktywnych peptydów, które w najefektywniejszy sposób wspierają osiągnięcia sportowe. Przy wyborze produktu białkowego należy kierować się ilością i rodzajem wyizolowanych peptydów, a nie wielkością puli białek czy aminokwasów [86]. Rycina 9. Hydroliza białek przy udziale enzymów/kwasów [163]. 14 3. Rodzaje odżywek białkowych Przy pomocy zaprezentowanychpowyżej metod produkcji można uzyskać różne rodzaje odżywek białkowych. Wyróżnia się trzy podstawowe formy: koncentrat białka serwatkowego (WPC), izolat białka serwatkowego (WPI), hydrolizat białka serwatkowego (WPH) [38]. 3.1. Koncentrat białka serwatkowego (WPC) Koncetraty białkowe (WPC) stanowiły pierwszą odmianę preparatów białkowych jakie pojawiły się na rynku. Na początku nie należały do najlepszych pod względem jakościowym produktów, gdyż charakteryzowały się wysoką zawartością laktozy, tłuszczy i niezdenaturowanych białek - zawartość procentowa protein sięgała 30-40%. Obecnie są one znacznie lepszej jakości - cechują się mniejszą zawartością tłuszczy, cholesterolu, laktozy, a ilość białka mieści się w przedziale 70-80% [38]. Rycina 10 przedstawia przykładowy koncentrat białkowy. WPC stanowią idealne źródło czynnika wzrostu IGF-1 , TGF-1, TGF-2. Koncentrat białka serwatkowego jest bogaty w immunoglobuliny, laktoferyny, fosfolipidy oraz inne bioaktywne formy lipidów, między innymi kwas rumenowy (CLA), który posiada wiele dobroczynnych właściwości, w tym wspieranie układ immunologicznego człowieka, walkę z otyłością i nowotworami. Wysokiej jakości koncentraty białkowe wykazują się także dobrą rozpuszczalność oraz biodostępnością. Badania kliniczne przeprowadzone w 2000 roku przez kanadyjskich naukowców wykazały, że koncentrat białka serwatkowego stanowi doskonałe źródło cysteiny, aminokwasu niezbędnego do syntezy glutationu, odpowiedzialnego za aktywność detoksykacyjną [126]. Przeprowadzili oni również szereg testów na zwierzętach i wykazali, że koncentrat białkowy posiada działanie przeciwkancerogenne i przeciwrakowe. WPC stanowi zatem dobre uzupełnienie diety każdej osoby intensywnie trenującej [38,136]. Rycina 10. Koncentrat białkowy firmy Olimp Laboratories - 100% Natural Whey Protein Concentrate [141]. 15 Poniższa tabela przedstawia aminokwasów w WPC (Tabela 2.). typową zawartość procentową poszczególnych Tabela 2. Zawartość aminokwasów endo i egzogennych w WPC [15]. Aminokwasy Egzogenne Aminokwasy Endogenne Izoleucyna 6% Alanina 5% Leucyna 12% Arginina 3% Lizyna 11% Kwas asparaginowy 9% Metionina 2% Cysteina/Cystyna 3% Fenyloalanina 4% Kwas glutaminowy 15% Treonina 8% Glicyna 2% Tryptofan 2% Histydyna 2% Walina 6% Prolina 5% Seryna 4% Tyrozyna 3% 3.2. Izolat białka serwatkowego (WPI) Izolat białka serwatkowego (WPI) to wysokiej jakości produkt pozbawiony cholesterolu, tłuszczy i laktozy. Zawartość procentowa białka sięga w nim ponad 90%. WPI wykazuje najwyższy stosunek aminokwasów endogennych i egzogennych wspierających procesy anaboliczne. Izolaty białkowe cechuje również bardzo dobra rozpuszczalność oraz jakość [185]. Rycina 11 prezentuje przykładowe izolaty białkowe wiodących marek. W 2010 roku na łamach czasopisma „Journal of the International Society of Sports Nutrition” zamieszczono badania, które udowodniły, iż spożycie WPI wspiera zarówno wzrost masy mięśniowej jak i proces regeneracji po treningowej [108]. Wartość biologiczna (BV=biological value) to wskaźnik definiujący ilość protein jaka może być wchłonięta jednorazowo przez organizm. Im wyższa wartość tego współczynnika, tym lepsza biodostępność danego produktu. BV dla izolatu białkowego wynosi 159, natomiast BV koncentratu 104. Porównując izolat białkowy z różnymi pokarmami pod względem wartości biologicznej można zauważyć, iż WPI zajmuje pierwsze miejsce w tej klasyfikacji (Tabela 3.) [38,91]. Tabela 3. Klasyfikacja pokarmów według wartości BV [45]. Produkt Izolat białka serwatkowego Koncentrat białka serwatkowego Całe jajko kurze Białko jaja kurzego Kurczak/Indyk Wartość biologiczna (BV) 159 104 100 88 79 16 Ryba Chuda wołowina Mleko krowie Brązowy ryż Orzechy ziemne Pełne ziarno Soja Kukurydza 70 69 60 57 55 49 45 36 Rycina 11. Przykładowe izolaty białkowe [124]. 3.3. Hydrolizat białka serwatkowego (WPH) Hydrolizat białka serwatkowego to najbardziej zaawansowany produkt proteinowy, stanowiący dogodne źródło łatwo przyswajalnych form aminokwasów. W przeciwieństwie do pozostałych odmian, WPH jest poddawany działaniu enzymów, które rozkładają białka do łatwiej absorbowalnych kompleksów, dzięki temu organizm w bardzo szybkim czasie może uzyskać niezbędne składniki wzmagające wzrost i regenerację tkanki mięśniowej [41,118]. Suplementacja hydrolizatem białka serwatkowego może także zwiększyć poziom insuliny do 43% („Amino Acid” 2009), w porównaniu do izolatu białkowego. Hormon ten wspomaga transport składników odżywczych do komórek, w tym także komórek mięśniowych. WPH wykazuje dodatkowo bardzo dobrą rozpuszczalność, ale jest znacznie droższy niż WPC czy WPI. Najlepszą porą na spożycie WPH jest początek dnia oraz okres bezpośrednio po treningu fizycznym. Według badania opublikowanego w czasopiśmie „Journal of the American College of Nutrition” (grudzień 2004), trening siłowy bądź wytrzymałościowy wsparty hydrolizatem białka serwatkowego skutkuje lepszymi przyrostami siły i masy mięśniowej [112]. Na rycinie 12 zaprezentowane są przykładowe hydrolizaty białka serwatkowego. 17 Do największych zalet hydrolizatów białkowych należą: bardzo szybka absorbcja, dostarczają pełny profil aminokwasowy w krótkim czasie, wykazują mniejszą alergenność w porównaniu do serwatki, brak cholesterolu, tłuszczu i laktozy, świetna rozpuszczalność, nie powodują wzdęć i innych dolegliwości żołądkowych [44]. Rycina 12. Hydrolizaty białkowe [115,160]. 18 4. Wartość biologiczna (BV) W celu pomiaru jakości białka wykorzystuje się dwie jednostki pomiarowe – BV (Biological Value), czyli wartość biologiczną oraz PDCAAS (Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score), będąca metodą pomiaru jakości białka w oparciu o liczebność aminokwasów oraz ich biodostępność [55]. PDCAAS mierzy żywność wysokobiałkową wśród grupy 2-5 latków, których zapotrzebowanie na aminokwasy jest podwyższone. Liczebność poszczególnych amin w danym produkcie spożywczym jest odpowiednio wyliczana, a następnie porównywana z wymogami grupy badanej. [70]. Dzienne zapotrzebowanie na poszczególne aminokwasy u dzieci w przedziale wiekowym 2-5 lat przedstawia tabela 4 [56]. Tabela 4. Dzienne zapotrzebowanie na poszczególne aminokwasy u dzieci w przedziale wiekowym 2-5 lat [56]. Aminokwas Izoleucyna Leucyna Lizyna Całkowita ilość aminokwasów siarkowych Całkowita ilość aminokwasów aromatycznych Treonina Tryptofan Walina Ilość (mg/g białka) 28 66 58 25 63 34 11 35 Oprócz kompozycji aminokwasowej brana jest również pod uwagę strawność danego produktu białkowego, oznaczająca ilość białka jaką jest w stanie przyswoić organizm po strawieniu. Do tej oceny wykorzystuje się badanie kału [70]. Żywność musi posiadać wszystkie wymagane aminokwasy, aby mogła być uznana za dobre źródło białka. Wartość 1,0 w skali PDCAAS jest maksymalna i przypisywana jest najlepszym produktom białkowym (Rycina 13.) [61]. Ocena 1,0 oznacza, że po strawieniu pokarmu, zapewnia on 100% lub więcej zalecanej ilości nieodzownych aminokwasów w przeliczeniu na jednostkę białka. Wynik powyżej 1,0 zaokrągla się do 1,0, ponieważ nadmiar białka nie jest wchłaniany przez ustrój i jest konwertowany do tłuszczu bądź usuwany wraz z kałem [119,70]. 19 Rycina 13. Schemat przedstawia klasyfikację produktów żywieniowych pod względem wartości PDCAAS [61]. 20 5. Inne rodzaje odżywek białkowych Producenci odżywek bardzo często wypuszczają na rynek preparaty białkowe, w których składzie występuje więcej jak jedna frakcja białkowa. Oprócz wymienionych wyżej odmian, można również spotkać się z takimi typami jak: micelarna kazeina (Micellar Casein - MC), kazeinian wapnia, albumina jaja (Egg Albumin - EA), białko sojowe (Soy Protein - SP), organiczne białko ryżowe (Organic Rice Protein - ORP), organiczne białko konopii (Organic Hemp Protein - OHP), białko groszku (Pea Protein - PP), białko wołowe (Beef Protein - BP) [15]. 5.1. Micelarna kazeina (MC) W przeciwieństwie do WPI czy WPH, micelarna kazeina jest absorbowana znacznie wolniej przez ustrój i stopniowo uwalnia aminokwasy do krwiobiegu (Rycina 14.) [103]. Rycina 14. Stopień uwalniania aminokwasów do krwiobiegu poszczególnych frakcji białkowych pod względem czasu [103]. MC to naturalna, niezdenaturowana frakcja białkowa pozyskiwana z mleka przy pomocy ultrafiltracji. Przy jej produkcji nie są stosowane żadne środki chemiczne, dzięki czemu stopień bioaktywnych peptydów wspierających układ immunologiczny jest na bardzo wysokim poziomie. Micelarna kazeina posiada zdolność do tworzenia „żelu” w jelitach, co zapewnia stałe uwalnianie aminokwasów do krwiobiegu (nawet przez 7 godzin). Sportowcy wykorzystują tą frakcję białkową głównie przed snem, w celu ochrony mięśni przed nocnym katabolizmem. Kazeina w połączeniu z węglowodanami złożonymi i zdrowymi kwasami tłuszczowymi może być stosowana jako zamiennik posiłku [100]. Przykładowe produkty na bazie kazeiny prezentuje rycina 15. 21 Rycina 15. Odżywki białkowe na bazie kazeiny [40,95]. 5.2. Kazeinian wapnia Kazeinian jest białkiem pochodzącym z mleka, otrzymywany w procedurze chemicznego oczyszczania. W głównej mierze kazeinian wapnia stanowi dodatek do żywności - poprawia właściwości smakowo-zapachowe, wydłuża przydatność żywności do spożycia oraz wzbogaca produkty w aminokwasy organiczne. Posiada zdolność neutralizacji uczucia gorąca, które wywoływane jest przez kapsaicynę, aktywny składnik papryczek jalapenos [66]. W środowisku sportowym kazeinian wapnia jest wykorzystywany jako źródło wolno przyswajalnych białek działających anty-katabolicznie. Kazeinian odznacza się dobrą rozpuszczalnością w wodzie, wodochłonnością oraz niskim poziomem tłuszczy i laktozy. Posiada również właściwości koagulacyjne, które spowalniają jego absorbcję i zawiera znacznie wyższą ilość kwasu glutaminowego w porównaniu do WPI czy izolatu sojowego. Podobnie jak wiele związków odżywczych, kazeinian połączony jest z metalem w celu poprawy stabilności molekuły. Najczęściej wiąże się z wapniem (kazeinian wapnia) lub sodem (kazeinian sodu), gdyż oba metale naturalnie występują w mleku [187]. W tabeli 5 przedstawiono typowy skład kazeinianu wapnia uwzględniający zawartość białek, tłuszczy, węglowodanów, sodu, potasu, wapnia oraz aminokwasów rozgałęzionych - BCAA (Branch Chain Amino Acids). 22 Tabela 5. Skład kazeinianu wapnia firmy Double Barrel Nutrition [54]. Składnik odżywczy Białka Tłuszcze Węglowodany Sód Wapń Potas Izoleucyna Leucyna Walina 5.3. Zawartość poszczególnego komponentu w 30g produktu 27.42 g 0.45 g 0.09 g 60 mg 0.45 g 60 mg Aminokwasy rozgałęzione (BCAA) 1.44 g 2.43 g 1.8 g Zawartość poszczególnego komponentu w 100g produktu 90.5 g 1.5 g 0.3 g 200 mg 1.5 g 200 mg 4.8 g 8.1 g 6.0 g Albumina jaja (EA) Albumina to frakcja białkowa, która występuje w płynach ustrojowych istot żywych oraz wchodzi w skład białka jaja kurzego. U człowieka jest ona komponentem krwi, natomiast w przypadku zwierząt stanowi kluczowy substrat mleka i budulec tkanek. Albumina zaliczana jest do białek globularnych, a cechą charakterystyczną tej grupy protein jest zdolność do tworzenia koloidu w środowisku wodnym. Wielkość molekularna albuminy jaja wynosi 33,800 - 40,500 j.m. [188,106]. Odżywki białkowe na bazie albuminy odznaczają się dobrą rozpuszczalnością w wodzie, dzięki czemu łatwiej są trawione do aminokwasów, które mogą być następnie wykorzystane do odbudowy struktur komórkowych. EA jest bardzo szybko i sprawnie asymilowna przez organizm ludzki (BV=100), tak więc produkty żywieniowe bogate w tą frakcję są kompleksowym donorem składników odżywczych, podczas gdy żółtko jaja zawiera głównie tłuszcze. Albumina składa się w 10% z białka rozpuszczonego w 90% wody. Jest niezwykle czystym i łatwo przyswajalnym źródłem protein, wskutek czego preparaty bazujące na albuminie jaja znalazły szerokie zastosowanie w świecie sportu [62]. Rycina 16 przedstawia odżywkę białkową, której głównym składnikiem jest albumina jaja. 23 Rycina 16. Odżywka białkowa firmy Dymatize Nutrition wraz ze składem [60]. 5.4. Białko sojowe (SP) Białko sojowe pozyskiwane jest z nasion soi i stosowane w produktach żywnościowych od 1959 roku. Współcześnie SP wykorzystywane jest przez producentów z uwagi na swoje wartości odżywcze oraz pozytywny wpływ na zdrowie. Największą grupą odbiorców są weganie oraz wegetarianie. Proteina sojowa stanowi idealne źródło błonnika, potasu, magnezu, fosforu, wapnia, żelaza, cynku, witamin z grupy B (witamina B1 - 0,0690 mg, witamina B2 - 0,189 mg, witamina B6 - 0,81 mg na 100g produktu) oraz cechuje się zawartością większości aminokwasów egzogennych. Dodatkowym atutem tej frakcji białkowej jest brak cholesterolu, laktozy i nasyconych kwasów tłuszczowych [125]. W składzie SP występują saponiny i fitosterole, które wspierają funkcjonowanie układu immunologicznego oraz redukują poziom złej frakcji cholesterolowej. Soja zawiera również anaboliczne izoflawonoidy - genisteinę i daidzeinę, oraz silne antyoksydanty zwalczające wolne rodniki. [167] Badania przeprowadzone na zwierzętach w 2002 roku wykazały, iż spożycie białka sojowego przyczynia się do obniżenia poziomu cholesterolu (LDL) oraz triglicerydów [125]. Tymczasem inne testy wykazały pozytywną influencję białka sojowego w przypadku osób cierpiących na otyłość, hiperglikemię oraz hiperinsulinemię [127]. Wyróżnia się dwa typy białka sojowego: izolat, koncentrat (Rycina 17.) [72]. Obie odmiany są uzyskiwane z mąki sojowej, która jest kluczowym substratem przy ich produkcji. Izolat sojowy pozyskiwany jest z odtłuszczonej soji i charakteryzuje się największą liczebnością protein. Stosowany jest głównie w przemyśle spożywczym, w celu podwyższenia zawartości białka oraz wzbogacenia smaku danego wyrobu. 24 Izolat białka sojowego można spotkać w takich produktach jak: płatki śniadaniowe, przekąski, lody, przetworzone produkty mięsne, zupy, gotowe sosy, batony proteinowe, napoje energetyczne [167]. Zawartość procentowa białka w izolacie wynosi średnio 90%, natomiast w koncentracie 65%. W wyniku tego izolat białka sojowego jest najczęściej używany w odżywkach wysokobiałkowych [167]. SP jest szczególnie polecane kobietom., gdyż ze względu na swoje wartości odżywcze, SP jest idealnym uzupełnieniem diety i stanowi dobrą alternatywę dla produktów mięsnych [72]. Rycina 17. Sojowe produkty białkowe [104,120]. 5.5. Organiczne białko ryżowe (ORP) Organiczne białko ryżowe to nowy produkt wysokobiałkowy pochodzenia roślinnego stanowiący solidne źródło dobrze przyswajalnych protein (Rycina 18.). ORP polecany jest w szczególności osobom, które nie tolerują laktozy, bądź nie preferują spożywania białek pochodzenia zwierzęcego. ORP nie zawiera glutenu, jest hipoalergiczne i otrzymywane jest przy pomocy najnowocześniejszych technik wykorzystujących enzymy „wegańskie”, oddzielające węglowodany od białek. Rezultatem tego procesu jest proszek białka ryżowego, który następnie może być aromatyzowany i dodawany do wszelkich potraw. W produkcji ORP białka nie są stosowane pestycydy, herbicydy i GMO (Genetically Modified Organisms) [184]. Białko ryżowe nie jest jednak kompletnym białkiem ( jak np. serwatka), niemniej 25 jednak odznacza się dużą przyswajalnością i czystością. W porównaniu do mleka człowieka przejawia podobny profil aminokwasowy oraz jakość odżywczą (Tabela 6.). ORP wykorzystywane jest w produkcji: pieczywa, makaronów, batonów energetycznych oraz napojów dla sportowców, zwiększając zawartość białka i wartość odżywczą [189]. Tabela 6. Przykładowy profil aminokwasowy ORP firmy Nutribiotic [114]. Aminokwas Alanina Arginina* Kwas asparaginowy Cysteina Kwas glutaminowy Glicyna Histydyna* Izoleucyna* Leucyna* Lizyna* Metionina* Fenyloalanina* Prolina Seryna Treonina* Tryptofan* Tyrozyna Walina* Zawartość poszczególnego komponentu w 15 g produktu 652 mg 1098 mg 1034 mg 293 mg 2066 mg 510 mg 254 mg 528 mg 998 mg 408 mg 381 mg 854 mg 598 mg 576 mg 442 mg 144 mg 648 mg 720 mg (*) – aminokwasy egzogenne Rycina 18. Organiczne białka ryżowe [137]. 26 5.6. Organiczne białko konopii (OHP) Organiczne białko konopii otrzymywane jest w procesie mielenia nasion rośliny Cannabis sativa. Ten rodzaj konopii posiada certyfikat poświadczający o braku obecności substancji psychoaktywnej - THC (Tetrahydrokannabinol). OHP z roku na rok staje się coraz bardziej lubiane. Swoją popularność zawdzięcza świetnie zbilansowanemu składowi. Zawiera 20 aminokwasów z czego 10 to aminokwasy egzogenne, niezwykle istotne przy produkcji białek oraz procesie regeneracji mięśni (Tabela 7.) Ponadto, zawiera składniki mineralne, witaminy, błonnik, antyoksydanty oraz różne kwasy tłuszczowe (Rycina 19). OHP jako jedyne białko pochodzenia roślinnego zawiera edestynę i albuminę - związki wspomagające procesy trawienne oraz funkcjonowanie układu immunologicznego człowieka. Dodatkową zaletą OHP jest brak estrogenów, glutenu i GMO (Genetic Modified Organisms). Ze względu na swoje wartości odżywcze jest szczególnie polecana sportowcom, wegetarianom i weganom, a także wszystkim osobom, które poszukują zamiennika białka zwierzęcego [98,99]. Tabela 7. Profil aminokwasowy białka konopii ( w 30 g produktu) [99]. Aminokwas Alanina Arginina* Asparagina i Kwas Asparaginowy Cysteina Glutamina i Kwas Glutaminowy Glicyna Histydyna* Izoleucyna* Leucyna* Lizyna* Metionina* Fenyloalanina* Prolina Seryna Treonina* Tryptofan* Tyrozyna Walina* Zawartość (mg) 288 564 594 36 1044 291 75 45 213 129 78 105 219 258 111 18 174 90 (*) – aminokwasy egzogenne 27 Rycina 19. Porównanie białka konopi pod względem zawartości kwasów tłuszczowych z różnymi produktami odżywczymi [97]. 5.7. Białko groszku (PP) Zawartość białka w świeżym groszku sięga 6%, natomiast w przypadku odżywki białkowej na bazie Pisum sativum wynosi 90%. BV wynosi 65, natomiast PDCAAS 0,69. Groszek standardowo zawiera małe ilości metioniny, tymczasem analog w proszku ma tyle samo metioniny, co białko sojowe. Produkcja odżywek białkowych na bazie grochu rozpoczyna się od procesów mielenia i zagęszczania. Większość węglowodanów jest usuwana za sprawą ekstrakcji i oczyszczania, które pozostawiają prawie czyste białko (Rycina 20). Ten rodzaj białka cechuje się najwyższą zawartością argininy w porównaniu do: serwatki, kazeiny, albuminy jaja, białka sojowego [159]. PP zawiera znacznie więcej glutaminy od serwatki i białka jaj, a także wyższe stężenie aminokwasów rozgałęzionych na tle białka sojowego (Tabela 8.) Odżywki na bazie grochu są hipoalergiczne, mogą być pomocne w walce z nadciśnieniem tętniczym i niewydolnością nerek. Stanowią również doskonałe uzupełnienie diety wegan i sportowców, którzy stronią od odżywek białkowych pozyskiwanych z mleka [102]. Do głównych zalet PP zalicza się: nie powodują dolegliwości pokarmowych podczas stosowania, brak alergenów, wolne od GMO, dobry profil aminokwasowy [149]. 28 Tabela 8. Zestawienie różnych odżywek białkowych pod względem ilości wybranych aminokwasów w 100 g produktu [85]. Aminokwas Arginina Glutamina Leucyna Izoleucyna Walina Metionina Białko grochu (g) 8,7 17,2 8,2 4,7 5,0 1,3 Serwatka białkowa(g) 1,7 16,2 9,5 6,2 5,3 1,9 Kazeina(g) 4,2 20,6 9,2 5,2 5,8 3,3 Albumina jaja(g) 5,6 13,5 8,5 6,0 7,0 3,6 Białko sojowe(g) 7,5 19,0 8,1 4,8 5,0 1,3 Rycina 20. Odżywki białkowe na bazie grochu [148]. 5.8. Białko wołowe (BP) Mięso wołowe to jedno z najlepszych źródeł żelaza oraz białka cechującego się doskonałą jakością. Wytwórcy odżywek białkowych postanowili stworzyć nowe produkty oparte na tym właśnie surowcu. Pierwszą korporacją, która rozpoczęła sprzedaż BP była amerykańska firma MuscleMeds Performance Technology (Rycina 21.) [79]. Główną wadą mięsa wołowego jest nadmiar tłuszczy oraz cholesterolu. Wartość biologiczna (BV) białka wołowego wynosi 80. Odżywki proteinowe bazujące na wołowinie poddawane są procesom ekstrakcji, oczyszczania, hydrolizy oraz izolacji, wskutek czego zbyteczne związki takie jak cholesterol i tłuszcz, są usuwane. Warto również nadmienić, iż w produkcji tych preparatów nie są używane organizmy genetycznie modyfikowane (GMO) oraz inne środki chemiczne. BP wykazuje dużą koncentrację aminokwasów egzogennych, witamin z grupy B, składników mineralnych, a ponadto zawiera kreatynę (kwas β-metyloguanidynooctowy), organiczny związek chemiczny wspierający hipertrofię tkanki mięśniowej [79]. 29 Główne zalety BP: wolne od GMO, brak cholesterolu, niska zawartość tłuszczy, źródło aminokwasów wspierających procesy anaboliczne, brak laktozy, brak glutenu, dobra rozpuszczalność w wodzie [147]. Rycina 21. Odżywki białkowe firmy MuscleMeds Performance Technology - Carnivor [122,123]. 30 6. Składniki odżywek białkowych Odżywki białkowe to produkty kompleksowe - w ich składzie znajdują się różnorodne związki odżywcze wspierające organizm człowieka przy zwiększonej aktywności fizycznej. Zalicza się do nich: aminokwasy, węglowodany, tłuszcze, witaminy, składniki mineralne [7]. Oprócz wymienionych związków chemicznych, w skład odżywek białkowych wchodzą również enzymy trawienne oraz dodatki smakowe i zapachowe. Ich ilość i rodzaj zależą w głównej mierze od producenta [7]. 6.1. Aminokwasy Aminokwasy to molekuły składające się z grupy aminowej (NH2), karboksylowej (COOH) oraz dodatkowego łańcucha, który cechuje poszczególne aminokwasy. Głównymi elementami każdego aminokwasu są takie pierwiastki jak węgiel, wodór, tlen i azot. Aminokwasy wyróżniają się na wiele sposobów. Kryteriami podziału jest: charakter i polarność łańcucha bocznego, miejsce syntezy, położenie grupy aminowej względem karboksylowej, przemiany szkieletów, występowanie w białkach, punkt izoelektryczny, liczba grup aminowych i karboksylowych [63]. W naturze występuje ponad 300 aminokwasów, natomiast tylko 20 z nich wchodzi w skład białek budujących żywe organizmy. Nazywane są one aminokwasami biogennymi (α-aminokwasy), charakteryzującymi się rozpuszczalnością w wodzie i zjonizowaniem w warunkach fizjologicznych. Aminokwasy biogenne na atomie węgla α posiadają łańcuch boczny (R). Łańcuch ten może zawierać różne podstawniki, między innymi: pierścień aromatyczny, grupę wodorotlenową, grupę aminową, grupę karboksylową, siarkę, łańcuch alifatyczny [63]. Aminokwasy są niezbędne do życia i pełnią szereg funkcji w ustroju człowieka. Szczególnie ważnym zadaniem jest budowa białek, stanowiących liniowy łańcuch aminokwasów. Tak jak litery alfabetu mogą być łączone, tworząc niemal nieskończoną różnorodność słów, tak aminokwasy mogą wiązać się ze sobą w rozmaitych sekwencjach, 31 tworząc odmienne białka. Proces formowania protein zwany jest translacją i polega na dodawaniu kolejnych aminokwasów przy udziale rybosomu. Kolejność dodawania aminokwasów jest uzależniona od szablonu mRNA, stanowiącego kopię RNA jednego z genów organizmu. Dwadzieścia aminokwasów spośród 22 są naturalnie wkomponowane w polipeptydy i stanowią grupę standardowych aminokwasów. Większość z nich jest kodowana przez uniwersalny kod genetyczny. Pozostałe dwa: selenocysteina i pirolizyna, są włączone do białek przez unikatowe syntetyczne mechanizmy. Oprócz wyżej wspomnianych aminokwasów występują też niezliczone ilości różnych nie standardowych odmian.Te aminokwasy znajdują się w białkach i są tworzone przez potransalcyjną modyfikację synteza białek po procesie translacji. Tego typu przekształcenia są niezwykle ważne przy funkcjonowaniu i regulacji białek. Przykładem może być karboksylacja glutaminianu, co pozwala na bardziej efektywne wiązanie kationów wapnia [162]. 6.1.1. Aminokwasy egzogenne Dieta każdego człowieka musi zawierać odpowiednie składniki odżywcze, aby organizm mógł należycie funkcjonować. W momencie, gdy aminokwasy zostaną dostarczone wraz z pożywieniem do organizmu człowieka, wykorzystywane są do syntezy białek i innych biomolekuł bądź utleniane do CO2 i mocznika jako źródło energii. Spośród dwudziestu dwóch standardowych aminokwasów, osiem nazywane jest niezbędnymi aminokwasami, gdyż organizm nie może syntetyzować ich samodzielnie, musi więc je uzyskać z pożywienia. Te aminokwasy zwane są aminokwasami egzogennymi. Do tej grupy zalicza się: leucynę, walinę, izoleucynę, treoninę, tryptofan, fenyloalaninę lizynę, metioninę [34]. Aby w pełni zrozumieć działanie suplementów białkowych należy bliżej poznać poszczególne aminokwasy pod względem budowy i pełnionej funkcji. (Tabela 9.) Tabela 9. Klasyfikacja aminokwasów egzogennych pod kątem pełnionej funkcji i źródła pokarmowego [171,169]. Aminokwasy egzogenne Leucyna (Leu) Funkcja Stymulacja syntezy protein, działanie antykataboliczne, regulacja poziomu cukru we krwi, produkcja hormonu wzrostu, ochrona skóry i tkanki mięśniowej przed urazami, dostarcza energii Źródła pokarmowe Koncentrat białka sojowego, orzechy ziemne, kiełki pszenicy, owies, migdały, szpinak, drób, tofu, tuńczyk 32 Walina (Val) Izoleucyna (Ile) Treonina (Thr) Tryptofan (Trp) Fenyloalanina (Phe) Lizyna (Lys) Metionina (Met) Regulacja systemu odpornościowego, kontrola poziomu cukru we krwi, utrzymywanie równowagi azotowej w organizmie, wspiera układ krwionośny Wspomaganie procesów anabolicznych, stabilizacja poziomu cukru we krwi, wspieranie regeneracji organizmu, właściwości hemoglobinotwórcze Utrzymywanie odpowiedniego poziomu białek w ustroju, wspieranie układu krążenia i ośrodkowego układu nerwowego Niezbędny przy wytwarzaniu serotoninyneuroprzekaźnika, konwertuje do melatoniny Wspomaganie pracy centralnego układu nerwowego, prekursor hormonów tarczycy Wchłanianie wapnia, produkcja hormonów, przeciwciał i enzymów, wspieranie regeneracji organizmu Wspieranie redukcji tłuszczu, kontrola w wytwarzaniu tauryny i cysteiny, wspomaganie produkcji kolagenu Pierś z kurczaka, tuńczyk, polędwica cielęca, wołowina, halibut, produkty mleczne, grzyby, soja Jajka, izolat białka sojowego, tofu, mięso wołowe i wieprzowe, parmezan,mleko, nasiona, ryby, soczewica, przetwory mleczne Soja i jej przetwory, jajka, tofu, grzyby, warzywa liściaste, produkty mleczne Izolat białka sojowego, jajka, nasiona chia, ryby, piersi z kurczaka i indyka, wołowina, brązowy ryż, ser, orzechy, spirulina Jajka, mięso, tofu, mąka sojowa, sery, izolat białka sojowego,produkty mleczne, orzechy Nasiona konopi, izolat białka sojowego, jajka, czerwone mięso, tofu, ryby, szpinak, produkty z pełnego ziarna, fasola, czarny kminek Jajka, ryby, nasiona, izolat białka sojowego, parmezan, orzechy brazylijskie, jogurty Leucyna (Leu) Leucyna, izoleucyna i walina to aminokwasy rozgałęzione, występujące często pod nazwą BCAA ( branched-chain amino acids). Wszystkie trzy aminokwasy mają korzystny wpływ na proces regeneracji po-treningowej. Leu jest najbardziej efektywnym aminokwasem spośród BCAA, ponieważ jest najszybciej przekształcana do glukozy, dzięki czemu reguluje poziom cukru we krwi. Niedobór leucyny powoduje objawy podobne do hipoglikemii, które mogą objawiać się zawrotami głowy, depresją, przemęczeniem, nasilonymi bólami głowy. 33 Zbyt wysokie spożycie leucyny może skutkować niedoborem niacyny (witamina B3), co powoduje zapalenia skóry, biegunkę i zaburzenia psychiczne. Ponadto, nadmierne spożycie leucyny może powodować zakłócenia w czynności wątroby i nerek oraz zwiększać ilość amoniaku w ustroju, stąd nie zaleca się stosowania leucyny u pacjentów leczących się z powodu chorób nerek bądź wątroby. Suplementacja leucyną jest szczególnie polecana osobom, które intensywnie uprawiają sporty siłowe. Zaleca się przyjmowanie leucyny wraz z dwoma pozostałymi aminokwasami rozgałęzionymi – tj. izoleucyną i waliną. Idealne proporcje to 2-2-1 (Leu-Wal-Ile) [138]. Walina (Val) Walina jest aminokwasem rozgałęzionym, który wspiera wzrost organizmu, odbudowę tkanek i ulega przemianie w glukozę, przez co dostarcza energii niezwykle potrzebnej przy wykonywaniu treningów sportowych. Val sprzyja usuwaniu nadmiaru tlenku azotu z wątroby i jest go w stanie transportować do innych tkanek. Walina może być pomocna w leczeniu m.in.pęcherzyka żółciowego i wątroby, których uszkodzenie mogło być wywołane przez alkoholizm bądź narkomanię. Zmniejszona podaż waliny może skutkować chorobą zwaną MSUD ( Maple Syrup Urine Disease, czyli choroba syropu klonowego), która wywołana jest brakiem możliwości metabolizowania aminokwasów rozgałęzionych (BCAA). Niedobór waliny może również wpływać negatywnie na osłony mielinowe nerwów, przez co przyczynia się do zwyrodnieniowych chorób neurologicznych. Podobnie jak w przypadku leucyny, walinę zaleca się osobom, które poddają się intensywnemu wysiłkowi fizycznemu [158,173]. Izoleucyna (Ile) Ostatnim, równie ważnym, aminokwasem wchodzącym w skład BCAA jest izoleucyna, której największe ilości znajdują się między innymi w kazeinie, białkach osocza krwi oraz hemoglobinie. W ustroju jest przetwarzana najpierw do alfa-metylo-acetoacetylCoA, a następnie do acetylo-CoA i propionylo-CoA. Po raz pierwszy wyizolowano ją w 1904 roku. Izoleucyna zwiększa wytrzymałość mięśniową, wspiera regenerację tkanki mięśniowej, wspomaga tworzenie skrzepów krwi oraz dostarcza energii. Pozytywne działanie tego aminokwasu zyskało uznanie wśród sportowców dyscyplin siłowych i wytrzymałościowych. Ubytek Ile skutkuje objawami podobnymi do tych jak przy hipoglikemii, czyli: zmęczeniem, bólami głowy, depresją, drażliwością, otępieniem [172,174]. Dawki terapeutyczne izoleucyny mogą być bardzo pomocne w zapobieganiu rozpadowi mięśni oraz ich naprawie. Warto również dodać, iż Ile jest niezbędna dla optymalnego wzrostu niemowląt. BCAA stanowią około 70 procent aminokwasów wchodzących w skład białek ustrojowych, w związku z tym ich obecność w procesie tworzenia i podtrzymania integralności strukturalnej i funkcjonalnej u ludzi jest niezwykle istotna [174,157]. 34 Treonina (Thr) Kontrola prawidłowej równowagi białek w ustroju oraz procesy wzrostu są niezwykle ważne. Taką funkcję pełni treonina. Aminokwas ten jest niezbędny do tworzenia glicyny i seryny. Te dwa aminokwasy odgrywają istotną rolę przy produkcji kolagenu, elastyny i tkanki mięśniowej. Thr pomaga m.in.: zachować łączność tkankową, budować silne kości i szkliwo zębów, wspiera proces gojenia ran, wspomaga układ immunologiczny przez uczestnictwo w produkcji przeciwciał [175]. W połączeniu z metioniną oraz kwasem asparaginowym wspiera również wątrobę w funkcjach lipotropowych, bądź przy trawieniu kwasów tłuszczowych. Deficyt treoniny prowadzi do sytuacji, gdzie tłuszcze gromadzące się w wątrobie powodując jej uszkodzenie. Suplementacja Thr efektywnie wspomaga leczenie takich chorób jak stwardnienie zanikowe boczne, zwane chorobą Lou Gehriga, bądź chorobą neuronu ruchowego. Niedobory treoniny mogą skutkować: splątaniem, trudnościami w trawieniu, stłuszczeniem wątroby. Poza naturalnymi produktami żywieniowymi, treonina jest dostępna w odżywkach białkowych oraz w preparatach aminokwasowych. Standardowa Thr wynosi od 100-500 mg na dzień. Przekroczenie zalecanej dawki może zakłócać czynność wątroby i przyczyniać się do wytwarzania nadmiernych ilości mocznika [175]. Tryptofan (Trp) Serotonina jest bardzo ważnym neurotransmiterem, który nie tylko usprawnia przepływ informacji z mózgu, ale także odpowiada za stan umysłu. Aminokwasem egzogennym niezbędnym do produkcji tego związku jest tryptofan. Trp musi być dostarczany do ustroju z pożywienia, gdyż organizm nie jest zdolny do jego wytworzenia. Tryptofan działa jako prekursor biochemiczny przy produkcji serotoniny, niacyny (witamina B3) i auksyny. Obniżona zawartość serotoniny może powodować m.in.: wzrost apetytu, skoki poziomu cukru we krwi, wzrost wagi [73]. Podczas suplementacji tryptofanem należy pamiętać, aby nie przekraczać zalecanej dawki, gdyż nadmierne ilości serotoniny mogą przyczynić się do uszkodzenia serca. Prawie połowa całkowitego spożycia tryptofanu jest zużywana na produkcję witaminy B3. W szyszynce, tryptofan jest przekształcany do melatoniny. Hormon ten w głównej mierze odpowiada za sen, stąd lekarze zalecają spożywanie produktów bogatych w tryptofan przed snem. 35 Thr zalecany jest przy: nadpobudliwości u dzieci, spadkach apetytu, migrenowych bólach głowy. Obecnie w sprzedaży są suplementy, które zawierają 5-hydroksy-tryptofan (5-HTP), który jest równie skuteczny jak zwykły tryptofan. Dawka dzienna Trp wynosi 300-400 mg [186]. Fenyloalanina (Phe) Fenyloalanina jest aminokwasem egzogennym, odpowiedzialnym za prawidłowe funkcjonowaniu ośrodkowego układu nerwowego (OUN). Wyróżnia się 3 typy fenyloalaniny: formę L, formę D, formę LD [176]. Każdą z form fenyloalaniny cechuje inny sposób oddziaływania. D-fenyloalanina jest stosowana głównie w leczeniu bólu różnego pochodzenia. L-fenyloalanina jest używana przy poprawie nastroju i apetytu. DL-fenyloalanina działa zarówno na dolegliwości bólowe jaki i nastawienie psychiczne. Phe zalecana jest w przypadku depresji oraz pomocniczo w większości chorób powiązanych z nieprawidłowościami funkcjonowania centralnego układu nerwowego. Phe posiada zdolność do przenikania bariery krew-mózg, która uformowana jest z krwinek czerwonych i komórek glejowych, chroniących mózg przed toksynami, bakteriami, wirusami. Fenyloalanina wspiera produkcję dopaminy, epinefryny i norepinefryny. Są to neurotransmitery, które pomagają w interakcjach z otoczeniem. Suplementacja fenyloalaniną może poprawić nastrój, niwelować uczucie głodu, wspierać pamięć i koncentrację. Zalecana jest ona osobom cierpiącym na chorobę Parkinsona, schizofrenię, otyłość, depresję czy artretyzm [176,166]. Lizyna (Lys) Lizyna sprzyja wchłanianiu wapnia, produkcji hormonów i białek mięśniowych, a także wspomaga tworzenie chrząstek i tkanki łącznej. W świecie sportu ceniona jest za swoje właściwości przeciwutleniające, natomiast w medycynie uznawana jest za bardzo dobry związek zwalczający wirusa opryszczki. Lys jest zaangażowana w produkcję przeciwciał, co wiążę się ze wspieraniem układu immunologicznego. Deficyt tego aminokwasu powoduje wystąpienie objawów takich jak: utrata włosów, przekrwienie oczu, brak koncentracji i apetytu, spadek wagi, obniżony poziom energii [165] Dawki przekraczające próg 10 g na dzień mogą powodować bóle brzucha oraz biegunkę [165]. 36 Metionina (Met) Metionina posiada właściwości lipotropowe, przeciwutleniające, spalające tłuszcz oraz antyoksydacyjne. Wspomaga pracę wątroby, nerek, pęcherza moczowego, a także wspiera wzrost masy mięśniowej. Jak większość aminokwasów egzogennych, Met nie jest syntezowana przez ludzki organizm stąd musi być dostarczana wraz z pożywieniem, bądź w postaci suplementów. Efekty uboczne stosowania zbyt dużych dawek metioniny mogą obejmować takie objawy jak: nudności, senność, wymioty [58]. Niedobór Met może skutkować uszkodzeniem wątroby, osłabieniem, obrzękami, natomiast w przypadku dzieci spowolnieniem rozwoju psycho-fizycznego. Metionina jest szczególnie polecana wegetarianom i weganom, u których zapotrzebowanie na aminokwasy jest zwiększone ze względu na ubogą dietę białkową. Ponadto, Met ułatwia metabolizowanie białek, dzięki czemu wykorzystywana jest przez sportowców, których dieta zawiera spore ilości protein. Dzienna dawka dla dorosłej osoby wynosi od 800 do 1000 mg. Podczas suplementacji metioniną, należy przyjmować taurynę, cysteinę, witaminę B6 i kwas foliowy [58]. 37 6.1.2. Aminokwasy endogenne Aminokwasy endogenne (DAA - dispensable amino acid) to związki organiczne, które organizm człowieka jest w stanie samodzielnie syntetyzować. Ze względu na pełnioną funkcję istnieje podział aminokwasów endogennych na 2 podgrupy – aminokwasy biogenne, wchodzące w skład białek ustrojowych oraz inne aminokwasy, czyli związki chemiczne uczestniczące w różnych procesach komórkowych. Do aminokwasów endogennych zalicza się: alanina, asparagina, tauryna, seryna, ornityna, histydyna, arginina, tyrozyna, cysteina, prolina, glicyna, glutamina, kwas glutaminowy, kwas asparaginowy [143]. Tabela 10. Klasyfikacja aminokwasów endogennych pod kątem pełnionej funkcji i źródła pokarmowego [139,57]. Aminokwasy endogenne Funkcja Źródła pokarmowe Alanina (Ala) Metabolizm glukozy, eliminacja toksyn, budowanie mięśni, ochrona komórek podczas intensywnych treningów, utrzymywanie poziomu glukozy na odpowiednim poziomie Wspieranie przemiany aminokwasów w wątrobie, utrzymywanie równowagi w centralnym układzie nerwowym Wspieranie absorbcji tłuszczy oraz witamin rozpuszczalnych w tłuszczach, utrzymywanie stabilności błon komórkowych, stanowi podłoże do produkcji Żelatyna w proszku, jaja, izolat białka sojowego, tofu, mięso, ryby, awokado Asparagina (Asn) Tauryna (Tau) Mięso wołowe, jajka, produkty mleczne, ziemniaki Produkty mleczne, jajka, mięso, owoce morza, napoje energetyczne 38 Seryna (Ser) Ornityna (Orn) Histydyna (His) Arginina (Arg) Tyrozyna (Tyr) Cystyna (Cys)2 i Cysteina (Cys) Prolina (Pro) Glicyna (Gly) aminokwasów, zmniejszanie ciśnienia krwi Metabolizm tłuszczy, wspieranie wzrostu mięśni, utrzymywanie prawidłowej funkcjonalności układu immunologicznego, produkcja przeciwciał Usuwanie amoniaku, regeneracja wątroby, wspieranie układu immunologicznego, wzrost produkcji hormonów anabolicznych Pomocna w leczeniu artretyzmu, wspieranie wzrostu i naprawy tkanek, produkcja czerwonych i białych krwinek, usuwanie metali ciężkich Wspieranie układu immunologicznego, uczestnictwo w naprawie tkanek, metabolizm mięśni, spalanie tkanki tłuszczowej kosztem wzrostu masy mięśniowej Prekursor do produkcji dopaminy, epinefryny i norepinefryny, zmniejszanie zmęczenia, metabolizm fenyloalaniny, redukcja apetytu Detoksykacja, wspieranie spalanie tkanki tłuszczowej, wspieranie regeneracji pooperacyjnej, usuwanie wolnych rodników, ochrona wątroby przed wpływem używek, produkcja kolagenu Produkcja kolagenu, zachowywanie elastyczności mięśni i stawów, redukcja zmarszczek i zwiotczeń skórnych, rozkładanie białek Budowanie białek i aminokwasów, ochrona przed degradacją mięśni Produkty sojowe, jajka, mięso, przetwory mleczne, orzechy, Ryby, produkty mleczne, jajka, mięso Produkty sojowe, jajka, sery, tofu, nasiona sezamu, mięso Mąka orzechowa, mąka sezamowa, nasiona sezamu, produkty sojowe, mięso, jajka, orzechy, czekolada, kokos, płatki owsiane, otręby Jajka, produkty sojowe, sery, ryby, owoce morza, orzechy Jajka, mięso, produkty mleczne, płatki owsiane, nasiona, tofu, soja Żelatyna w proszku, sery, produkty mleczne, izolat białka sojowego Izolat białka sojowego, orzechy, jajka, żelatyna w proszku, mięso wieprzowe, indyk 39 Glutamina (Gln) Kwas glutaminowy (Glu) Kwas asparaginowy (Asp) Budowanie białek, źródło energii, konwertuje do glukozy gdy jest taka potrzeba, zwiększa wytrzymałość, zmniejszanie uczucia zmęczenia Budowanie białek, metabolizowanie tłuszczy i cukrów, stanowi paliwo dla mózgu Zwiększanie wytrzymałości, walka ze zmęczeniem, rola w metabolizmie, usuwanie nadmiaru amoniaku z organizmu, produkcja przeciwciał Szpinak, ryby, mięso, fasola, produkty mleczne, pietruszka Izolat białka sojowego, jajka, parmezan, produkty sojowe, tofu, nasiona Ryby, soja, orzechy, tofu, groszek, fasola Alanina (Ala) Alanina lub L-alanina to aminokwas, który wspomaga konwersję cukrów prostych w energię oraz usuwa nagromadzone toksyny z wątroby. Za sprawą odpowiednich procesów chemicznych zwanych cyklem alaninowym, Ala kontroluje poziom azotu i glukozy w ustroju. Alanina jest niezbędna do tworzenia witamin z grupy B, w szczególności witaminy B5 (kwas pantotenowy) i B6 (pirydoksyna) [177]. Asparagina (Asn) W 1806 roku z soku ze szparagów wyodrębniono asparaginę. L-izomer Asn to jedyna forma aminy występująca w ludzkim organizmie, która uczestniczy w syntezie białek. Asparagina jest aminokwasem endogennym, łatwo otrzymywanym z kwasu asparaginowego. Prekursorem do produkcji asparaginy jest szczawiooctan. Głównymi funkcjami asparaginy prócz syntezy białek jest produkcja innych aminokwasów oraz metabolizm amoniaku [128]. Tauryna (Tau) Potas, magnez i sód, to 3 związki niezwykle ważne dla pracy serca i mózgu. Za ich transport do komórek odpowiada tauryna (kwas 2-aminoetanosulfonowy). Nazwa pochodzi od łacińskiego słowa taurus, co oznacza byk. Do najważniejszych funkcji tej aminy zalicza się: wspieranie układu immunologicznego, kontrola poziomu cholesterolu oraz insuliny, ochrona mięśni przed katabolizmem, metabolizm tłuszczy, wchłanianie witamin, działanie antyoksydacyjne [190]. 40 Tauryna jest szczególnie polecana przy leczeniu epilepsji, cukrzycy, chorobach serca i mukowiscydozie [190]. Seryna (Ser) Ważnym aminokwasem mającym duży wpływ na kondycję psychiczną i fizyczną jest seryna, która produkowana jest z glicyny. Głównymi funkcjami seryny są: formowanie fosfolipidów, metabolizm tłuszczy, wzrost mięśni, produkcja przeciwciał, uczestnictwo przy funkcjonowaniu DNA i RNA [71]. Pomimo, iż należy ona do grupy aminokwasów endogennych, Ser jest niezwykle cennym związkiem, biorącym udział w produkcji tryptofanu. Zarówno tryptofan jak i seryna zalecane są pomocniczo przy depresjach, niepokojach i bezsenności. Niski poziom seryny może prowadzić do syndromu chronicznego zmęczenia (CFS). Aby w pełni wykorzystać potencjał seryny należy pamiętać o dostarczeniu witaminy B3, B6 oraz kwasu foliowego wraz z dietą [31]. Ornityna (Orn) Ornityna (kwas (S)-2,5-diaminowalerianowy, kwas L-α,δ-dwuaminowalerianowy) to aminokwas otrzymany w wyniku rozpadu argininy podczas cyklu kwasu cytrynowego (Rycina 22.). Wspomaga budowę masy mięśniowej przy redukcji tkanki tłuszczowej, a także jest wymagana do wytworzenia cytruliny, proliny oraz kwasu glutaminowego. Najlepsze efekty można odnotować, kiedy zostanie ona połączona z argininą oraz karnityną. Ornityny zwiększa poziom insuliny oraz hormon wzrostu, które wpływają na budowę tkanki mięśniowej [146]. Rycina 22. Cykl kwasu cytrynowego [109]. 41 Arginina (Arg) Arginina oddziałuje na wiele części składowych ustroju. Do najważniejszych funkcji zalicza się: wpływ na układ immunologiczny przez wzrost poziomu limfocytów T, produkcja tlenku azotu, regulacja poziomu cukru we krwi, eliminacja amoniaku, detoksykacja wątroby, wzrost masy mięśniowej [29]. Zwolennicy suplementacji Arg twierdzą, iż może być pomocna w leczeniu: przeziębień, demencji, niewydolności sercowej, męskiej niepłodności, migreny, zaburzeń seksualnych u kobiet [29]. Typowa dawka Arg to 2-3 g. Przekroczenie wartości 15 g może prowadzić do niewydolności serca [29]. Histydyna (His) Histydyna to aminokwas, który odpowiada za funkcje seksualne, ponieważ ulega konwersji do histaminy, związku stymulującego podniecenie (Rycina 23.). W połączeniu z witaminą B3 i B6, może potęgować to działanie. Organizm ludzki jest w stanie wytworzyć samodzielnie histydynę, jednak jej zapasy mogą bardzo szybko ulec wyczerpaniu, dlatego należy pamiętać, aby w diecie uwzględnić produkty wysoko białkowe takie jak mięsa czy przetwory mleczne [129]. Rycina 23. Konwersja histydyny do histaminy w obecności dekarboksylazy histydynowej [129]. 42 Tyrozyna (Tyr) Tyrozyna jest niezwykle istotnym aminokwasem, odpowiadającym między innymi za produkcję związków wspierającyh pracę mózgu, pobudza ona metabolizm oraz zwalcza zmęczenie. Ustrój ludzki potrzebuje odpowiednich ilości tyrozyny, aby organy takie jak tarczyca, przysadka oraz nadnercza mogły prawidłowo funkcjonować. Aby organizm mógł wyprodukować tyrozynę, niezbędna jest odpowiednia podaż fenyloalaniny. Oba aminokwasy są odpowiedzialne za produkcję neurotransmiterów takich jak dopamina, adrenalina i noradrenalina [178]. Prolina (Pro) Prolina to aminokwas potrzebny do produkcji kolagenu i chrząstek. Pozwala on zachować elastyczność mięśni i stawów oraz redukuje zmarszczki i zwiotczenia, które towarzyszą promieniowaniu UV i normalnym procesom starzenia się skóry. Pro wspomaga organizm w rozkładaniu białka, które jest następnie wykorzystywane w tworzeniu zdrowych komórek. Ciało człowieka produkuje prolinę z kwasu glutaminowego. Podczas intensywnych treningów, kiedy organizm ma wyczerpane rezerwy glukozy i rozpoczyna proces katabolizmu mięśni w celu pozyskania energii, prolina utrudnia ten proces. Dzięki tej funkcji Pro jest doceniana w świecie sportu. Zaleca się przyjmowanie proliny w połączeniu z witaminą C w dawce od 500-1000 mg/dzień [179]. Glicyna (Gly) Glicyna pomaga w tworzeniu tkanki mięśniowej oraz konwersji glukozy do energii. Działanie kataboliczne jest również przypisywane temu aminokwasowi, gdyż podnosi poziom kreatyny w mięśniach. Ponadto, glicyna reguluje poziom cukru we krwi, oraz zalecana jest przy schorzeniach takich jak: hipoglikemia, anemia, syndrom chronicznego zmęczenia [59]. Największe pokłady Gly są w mięśniach oraz skórze - prawie 1/3 kolagenu jest tworzona z glicyny [59]. Cystyna (Cys)2 i Cysteina (Cys) Aminokwasem zawierającym siarkę, pomagającym w utrzymywaniu skóry, włosów i kości w dobrej formie jest cystyna. Glutation, jeden z naturalnych antyoksydantów zwalczających wolne rodniki jest otrzymywany właśnie z cystyny. Każda molekuła tej aminy jest złożona z 2 cystein. Nazewnictwo tych 2 aminokwasów jest zbliżone. Głównym elementem różniącym te związki jest stabilność. Cystyna wykazuje lepszą trwałość, natomiast cysteina ma wyższy współczynnik absorbcji. Podobnie jak glicyna, Cys2 pomaga w tworzeniu kolagenu oraz ochronie stawów. Należy również dodać, że cystyna nie może być w pełni wykorzystana przez ustrój bez witaminy B6, witaminy B12 i kwasu foliowego. N-acetylo-cysteina (NAC) to forma utworzona z naturalnej Cys, która jest znacznie lepiej przyswajana przez organizm niż inne suplementy cystynowe i cysteinowe. NAC może być skuteczny w leczeniu: 43 raka, zatruć metalami ciężkimi, zapaleniu oskrzeli, mukowiscydozie, wstrząsach septycznych [180,170]. Glutamina (Gln) Glutamina bardzo łatwo przechodzi barierę krew-mózg, chroni mięśnie przed rozpadem, odpowiada za transport i regulację poziomu azotu, stanowi idealne paliwo dla układu nerwowego, zwiększa poziom GABA (kwas γ-aminomasłowy) - aminokwasu działającego jak neurotransmiter (Rycina 24.). Glutamina stanowi około 60% całej puli aminokwasów budujących komórki mięśni. W związku z tym że glutamina pomaga budować i chronić mięśnie, może być użyteczna dla kulturystów oraz osób cierpiących na przewlekłe choroby, takie jak rak czy AIDS. Dawka 500mg/3 razy na dzień uznawana jest za bezpieczną [183]. Kwas glutaminowy (Glu) Kwas glutaminowy to neuroprzekaźnik zwany również glutaminianem. Związek ten zwiększa ilość neuronów, wspomaga metabolizm tłuszczy i cukrów. Konwertuje do 2 związków: glutaminy oraz kwasu γ-aminomasłowego (Rycina 24.). Mózg może wykorzystać kwas glutaminowy jako źródło energii [181]. Rycina 24. Reakcje konwersji kwasu glutaminowego do różnych związków chemicznych [49]. 44 Kwas asparaginowy (Asp) Kwas asparaginowy, znany pod nazwą L-asparagina, odgrywa bardzo ważną rolę w cyklu kwasu cytrynowego oraz cyklu Krebsa, podczas których aminokwasy takie jak Lis, Thr, Ile, Met są syntezowane. Asp przenosi koenzym dinukleotydu nikotynamidoadeninowego (NADH) do mitochondriów, gdzie używany jest do generowania adenozynotrójfosforanu (ATP), będącego nośnikiem energii. Wzrost poziomu NADH powodowany przez kwas asparaginowy, wspiera produkcję neurotransmiterów, których główna funkcja opiera się na utrzymywaniu zdrowia psychicznego [182]. Odpowiedni profil aminokwasów egzogennych i endogennych w odżywkach białkowych jest fundamentalny. Prawidłowo dobrane proporcje świadczą o jakości danego produktu. Aminokwasy wyżej przedstawione pełnią szereg złożonych funkcji w organizmie. Bez odpowiedniej podaży tych kluczowych elementów organizm nie jest zdolny do syntezowania kolejnych związków, przez co jego efektywność drastycznie spada. Sportowcy mają zwiększone zapotrzebowanie na aminokwasy. Po intensywnym treningu kluczowym elementem jest właściwa podaż składników odżywczych. Aminokwasy to „cegiełki” budujące białka, wspierające procesy regeneracji oraz zwalczające wolne rodniki, powstające podczas treningu. Po zakończeniu sesji treningowej organizm jest zdolny do absorbcji składników, które będą wykorzystane na potrzeby regeneracji oraz budowy mięśni. Naukowcy nazywają ten stan „oknem możliwości” lub „oknem anabolicznym” [37]. Aminokwasy idealnie wspierają tą sytuację, za sprawą swoich właściwości anty katabolicznych, dzięki czemu organizm ma zapewnione właściwe środowisko do wzrostu. Co więcej, aminokwasy wykorzystywane są w leczeniu wielu stanów chorobowych. Zarówno niedobory jak i nadmiar tych kompozytów mogą skutkować pojawieniem się nieprzyjemnych dolegliwości, dlatego niezwykle istotnym aspektem jest wcześniejsza konsultacja z lekarzem bądź innym specjalistą [50]. 45 6.2. Węglowodany (sacharydy) Grupa związków organicznych zbudowanych z atomów węgla, wodoru i tlenu. Stanowią podstawowe źródło energii dla organizmu człowieka. Podobnie jak białka, wartość kaloryczna - 1 g węglowodanów wynosi 4 kcal. Nazwa „sacharydy” pochodzi od Greków i oznacza „cukry”. Chemia podzieliła węglowodany na kilka podgrup: monosacharydy, disacharydy, oligosacharydy, polisacharydy [67]. W dietetyce wykorzystuje się podział węglowodanów na proste i złożone. Węglowodany pełnią wiele kluczowych funkcji. Polisacharydy są złożonym źródłem energii, podczas gdy monosacharydy są komponentem koenzymów (ATP, NAD) oraz budują kwasy nukleinowe - RNA (kwas rybonukleinowy) i DNA (deoksyrybonukleinowy). W odżywkach białkowych wykorzystuję się zarówno węglowodany proste jak i złożone, między innymi w celu wzmocnienia smaku oraz absorbcji związków. Węglowodany proste stosowane bezpośrednio po wysiłku fizycznym działają jak elektrolity, uzupełniając utracone płyny. Najwięcej tych sacharydów występuje w wysoce przetworzonej żywności. Węglowodany złożone ze względu na swoją budowę, trawione są znacznie dłużej przez co dostarczają energii stopniowo, nie wywołując nagłych skoków poziomu insuliny we krwi. Źródłem tych węglowodanów są na przykład produkty pełnoziarniste i warzywa [168]. Poziom węglowodanów w odżywkach wysokobiałkowych nie przekracza w większości przypadków 10-15 g na porcję produktu. W sprzedaży są dostępne preparaty, gdzie proporcje węglowodanów do białek są takie same lub znacznie wyższe od ilości protein (Rycina 25.). Wtedy jednak mówimy o produkcie typu „bulk” (proporcje 1:1) lub „gainer” (proporcje 2:1). Najczęściej jednak odżywki wysokobiałkowe cechuje minimalna zawartość węglowodanów [36]. Rycina 25. Przykładowe odzywki białkowo-węglowodanowe [156,154]. 46 6.3. Kwasy tłuszczowe (KT) Kwasy tłuszczowe to kwasy monokarboksylowe wchodzące w skład tłuszczy lub występujące w postaci niezwiązanej (FFA – free fatty acids). Szkielet KT zbudowany jest z atomów węgla (C), wodoru (H) i tlenu (O). Kwasy tłuszczowe są niezwykle ważnym elementem zdrowej diety. Pomagają w transporcie tlenu do tkanek, zapobiegają przedwczesnemu starzeniu, wspierają rozwój błon komórkowych oraz chronią narządy przed urazami mechanicznymi [191]. Wyróżnia się 2 grupy KT: nasycone (saturated fatty acids), nienasycone (unsaturated fatty acids) (Rycina 26.) [47]. Rycina 26. Klasyfikacja kwasów tłuszczowych [47]. Cechą rozróżniającą te dwie odmiany KT jest obecność w strukturze wiązań podwójnych pomiędzy atomami węgla (Rycina 27.). Nasycone kwasy tłuszczowe (NKT) nie posiadają podwójnych wiązań pomiędzy atomami węgla, gdyż wszystkie wiązania są wykorzystane na łączenie atomów wodoru. Nienasycone kwasy tłuszczowe (NNKT) posiadają wiązania podwójne w swojej strukturze i dzielą się na jednonienasycone i wielonienasycone [191]. 47 Rycina 27. Podział kwasów tłuszczowych ze względu na ilość wiązań podwójnych [77]. 6.3.1. Nienasycone kwasy tłuszczowe (NNKT) Organizm człowieka potrzebuje kwasów tłuszczowych, aby zachować dobrostan psycho-fizyczny. Brak podaży niektórych KT może prowadzić do pogorszenia stanu zdrowia objawiając się podwyższonym cholesterolem, chorobami serca, wysokim ciśnieniem krwi i depresją. Największe ilości „dobrych” kwasów tłuszczowych zawierają ryby, oliwa z oliwek, orzechy, nasiona, oleje [152]. Wyróżnia się wiele klas kwasów tłuszczowych jednak najbardziej cennymi odmianami dla ustroju są KT omega-3 (ω3), omega-6 (ω6) i omega-9 (ω9) (Rycina 28.) [78]. Rycina 28. Kwasy tłuszczowe omega-3 i omega-6 [78]. 48 Kwasy tłuszczowe omega-3 muszą być dostarczone wraz z pożywieniem do ustroju, gdyż organizm nie jest w stanie samodzielnie ich syntetyzować. Nazwa oraz symbolika pochodzi z greckiego alfabetu i wyznacza miejsce podwójnego wiązania. Do rodziny kwasów ω3 zalicza się: ALA : kwas α-linolenowy, EPA : kwas eikozapentaenowy, DHA : kwas dokozaheksaenowy [78]. Suplementacja ω3 niesie ze sobą wiele korzyści zdrowotnych, między innymi obniżenie poziomu cholesterolu, niwelowanie objawów astmy i przeciwdziałanie migrenom. Najwięcej ω3 zawiera: łosoś, tuńczyk, sardynki, makrele (Rycina 29.) [78]. Rycina 29. Klasyfikacja ryb pod kątem zawartości ω3 [87]. Podobnie jak ω3, kwasy tłuszczowe ω6 są niezbędne dla organizmu. Ta odmiana KT jest szczególnie polecana osobom cierpiącym z powodu nadpobudliwości psychoruchowej (ADHD), reumatoidalnego zapalenia stawów, depresji, astmy, zespołu napięcia przedmiesiączkowego i chorób skórnych takich jak trądzik czy wyprysk. Olej kukurydziany, olej słonecznikowy oraz olej sojowy, zawierają najwięcej ω6. Zbyt duża podaż ω6 może prowadzić do wystąpienia skutków ubocznych, a także może prowadzić do interakcji z innymi lekami, dlatego przed rozpoczęciem suplementacji należy skonsultować się z lekarzem bądź innym specjalistą [152]. Omega-9 nie są zaliczane do grupy niezbędnych kwasów tłuszczowych, ponieważ organizm jest w stanie samodzielnie je wytworzyć gdy posiada ω3 i ω6. 49 Spożywanie pokarmów bogatych w ω9 wspomaga ustrój na wiele sposobów. Do najważniejszych funkcji zalicza się: obniżanie poziomu cholesterolu, zmniejszanie objawów zapalenia stawów, wzmacnianie układu immunologicznego [192]. Najwięcej ω9 zawiera awokado, oliwki, olej sezamowy, orzechy : ziemne, laskowe, migdały oraz nerkowce [192]. 6.3.2. Nasycone kwasy tłuszczowe (NKT) NKT zawierają w łańcuchu więcej niż 10 atomów węgla i cechują się brakiem rozpuszczalności w wodzie. Źródłem pokarmowym nasyconych kwasów tłuszczowych są: smalec, masło, margaryna, tłuste mleko i przetwory mleczne, słodycze i wyroby cukiernicze, produkty mięsne wysoce przetworzone (hamburgery, kiełbasy) [76]. Organizm człowieka potrafi samodzielnie wytworzyć nasycone kwasy tłuszczowe i nie wymaga ich dodatkowej podaży. Im mniejszy udział tych związków w diecie tym lepiej. Nadmierne spożycie NKT może prowadzić do: podwyższenia poziomu „złego” cholesterolu (LDL), łuszczycy, migren, chorób układu sercowo-naczyniowego, zmian nowotworowych (sutek, prostata), otyłości, hamowania procesów odtruwania organizmu [51]. Odżywki białkowe oprócz białek oraz węglowodanów zawierają w swoim składzie tłuszcze. Ich ilość oraz rodzaj zależy w dużym stopniu od surowca z jakiego wytwarzany jest dany produkt oraz metod produkcji. Najwięcej kwasów omega-3 spośród większości dostępnych w sprzedaży preparatów zawiera organiczne białko konopi. Olej z konopi odznacza się wysokim skoncentrowaniem KT, natomiast organiczne białko konopi w postaci proszku zawiera około 3 g tłuszczu, z czego 2,2 g to niezbędne KT (Rycina 30.). Konopia uznawana jest przez Światową Organizację Zdrowia (WHO) za dobrze zbilansowane źródło KT [113,105]. 50 Rycina 30. Skład odżywki białkowej wyprodukowanej z konopi [90]. 6.4. Witaminy Termin ten stanowił połączenie słów „amina” i „życiowa”, co dało pojęcie aminy życiowej. Witaminy to związki organiczne, wymagane w niewielkich ilościach przez ustrój. Podzielone są one ze względu na swoje właściwości biologiczne, chemiczne oraz pełnioną funkcje [74]. W tabeli 11 zebrano najważniejsze funkcje oraz źródła pokarmowe poszczególnych witamin. 51 Tabela 11. Klasyfikacja witamin [150]. Nazwa witaminy A (retinol i pochodne) B1 (tiamina) B2 (ryboflawina) B3 (niacyna, witamina PP, kwas nikotynowy) B5 (kwas pantotenowy) B6 (pirydoksyna, adermina, pirydoksal) B7 (biotyna, witamina H) B9/B11 (kwas foliowy) B12 (cyjanokobalamina) C (kwas askorbinowy) D (cholekalcyferol i pochodne) E (tokoferol) K (fitochinon, menadion) P (mieszanina pochodnych flawonoidowych) Źródła pokarmowe Mleko i przetwory mleczne, tran, bataty, marchewki, jaja, zielone warzywa : brokuły, szpinak, szparagi Przetwarza węglowodany w Otręby, słonecznik, orzechy, energię, wspiera pracę serca pomarańcze, ziemniaki, chleb, mleko, fasola i groszek Reguluję produkcję krwinek Przetwory mleczne, jajka, mięso, czerwonych, ochrona ustroju ryby przed wpływem wolnych rodników Regulację poziomu glukozy Fasola i groch, masło orzechowe, i kwasu chlorowodorowego, orzechy, soja, sery, mleko wspiera układ nerwowy Działa antystresowo, Otręby pszenne, ryby, mięso z pomaga w konwersji kurczaka, pełne mleko, awokado węglowodanów i tłuszczy w energię Metabolizm składników Drób, ziemniaki, fasola, szpinak, odżywczych, wspiera układ drożdże, jaja, makrela, kiełki nerwowy i immunologiczny pszenicy Synteza białek, kwasów Orzechy, kraby, marchew, tłuszczowych i cukrów, pomidory, grzyby, ryż brązowy, wspomaga tarczycę mąka sojowa Synteza kwasów Zielone warzywa liściaste, ziarna nukleinowych zbóż, banany, awokado, pomarańcze, słonecznik Wspiera układ Mleko, ryby, skorupiaki, jaja, immunologiczny sery Antyoksydant, naprawa Szpinak, kapusta, cebula, soja, zniszczonych tkanek, pomidory, karczochy, papryka, ochrona skóry i kości, owoce cytrusowe, maliny, czarne wspiera funkcje obronne jagody organizmu Utrzymuje kości w dobrej Tran, wątroba, masło, jaja, kondycji, reguluje układ mleko nerowowy Antyoksydant, wspiera Orzechy włoskie, kiełki działanie układu pszenicy, owoce dzikiej róży, immunologicznego algi, olej sojowy, olej słonecznikowy Proces krzepnięcia krwi Brokuły, tran, olej sojowy, jaja, lucerna Antyoksydant, działa Pomidory, czarna porzeczka, przeciwobrzękowo szczaw, czerwone wino, kapary, owoce cytrusowe Funkcja Wspiera układ immunologiczny, wzrok oraz skórę 52 Prawidłowa podaż witamin jest niezwykle istotna. Składniki te odpowiedzialne są za szereg procesów odbywających się w ludzkim organizmie. Ich deficyt bądź nadmiar może przyczynić się do wystąpienia nieprzyjemnych jednostek chorobowych. Wyróżnia się 3 typy: hiperwitaminozę, hipowitaminozę, awitaminozę [74]. Pojęcie „hiperwitaminoza” oznacza nadmiar witamin, „hipowitaminoza” to częściowy niedobór witamin, natomiast awitaminoza to całkowity niedobór witamin. Zapotrzebowanie na witaminy liczone jest w miligramach bądź mikrogramach. W odżywkach wysokobiałkowych bardzo często można spotkać się z ich obecnością. Witaminy stanowią kluczowy komponent preparatów białkowych ze względu na swoje właściwości metaboliczne, antyoksydacyjne oraz ochronne. Dodatkowo, wspierają trawienie oraz wchłanianie składników odżywki, dzięki czemu organizm może w pełni wykorzystać potencjał danego produktu [74]. Składniki mineralne 6.5. Składniki mineralne to nieorganiczne związki odżywcze, które działają synergiczne z witaminami, wspomagając organizm człowieka. Składniki mineralne nie są produkowane przez ustrój, przez co muszą być dostarczane wraz z pożywieniem. Ich budowa nie jest skomplikowana. Utworzone są z molekuły, bądź molekuł. Stanowi to dużą zaletę, ponieważ za sprawą uproszczonej konstrukcji są mniej podatne na działanie termiczne [110]. Ze względu na zapotrzebowanie, dzieli się te związki na dwie główne grupy: makroelementy (dzienne spożycie powyżej 100 mg) (Tabela 12.), mikroelementy (dzienne spożycie poniżej 100 mg) (Tabela 13.) [28]. Tabela 12. Klasyfikacja makroelementów [28]. Nazwa makroelementu Chlor GDA (zalecane dzienne spożycie) 2 : 2,3 g Fosfor 700 : 1250 mg Magnez 320 : 420 mg Funkcja Źródło pokarmowe Składnik soków trawiennych, regulacja gospodarki wodnej organizmu Składnik wielu związków, procesy anaboliczne i kataboliczne, spalanie glukozy Budowa kości i zębów, przemiana materii, termoregulacja, Sól, wędliny, sery żółte Produkty mleczne, jaja, fasola, ziemniaki, groch, produkty zbożowe Kakao, orzechy, masło orzechowe, mąka sojowa, soczewica, groch, 53 Potas 4,7 : 5,1 g Sód 1,2 : 1,5 g Wapń 1000 : 1300 mg synteza kwasów nukleinowych i białek, metabolizm lipidów Gospodarka wodna organizmu, składnik enzymów, wpływ na równowagę kwasowo-zasadową, funkcjonowanie mięśni i nerwów, antagonista wapnia Składnik płynów ustrojowych, funkcjonowanie mięśni i nerwów, budulec enzymów Budulec kości, przewodzenie impulsów nerwowych, kontrola ciśnienia tętniczego, skurcz mięśni, regulacja rytmu serca pestki dyni, czekolada Marchew, banany, awokado, daktyle, orzechy, szpinak, morele, figi, jabłka, kiwi i cytrusy Sól, marynaty,konserwy, ryby wędzone, wędliny Jaja, sardynki, mleko, orzechy, rośliny strączkowe, sery, buraki Tabela 13. Klasyfikacja mikroelementów [28]. Nazwa mikroelementu Chrom GDA (zalecane dzienne spożycie) 25 : 35 µg Cynk 8 : 12 mg Fluor 3 : 4 mg Funkcja Źródło pokarmowe Regulacja poziomu cholesterolu, trawienie białek, metabolizm tłuszczy Antyoksydant, wspiera układ immunologiczny i pokarmowy, transport i produkcja hormonów Składnik kości i zębów, ochrona zębów i przyzębia, gospodarka wapnia i fosforu w ustroju, zapobiega niedokrwistości Szparagi, brokuły, produkty pełnoziarniste, grzyby, orzechy Orzechy, chude mięso, jaja, produkty pełnoziarniste, ryby Ryby morskie, soja, orzechy włoskie, woda mineralna, czarna herbata 54 Jod 150 : 220 µg Mangan 1,8 : 2,3 mg Molibden 45 : 50 µg Miedź 900 : 1000 µg Selen 55 : 60 µg Żelazo 8 : 10 mg Funkcjonowanie tarczycy- wchodzi w skład hormonów Tworzy enzymy metabolizujące glukozę i kwasy tłuszczowe, wspiera układ rozrodczy i nerwowy Metabolizm tłuszczy, białek i puryn Produkcja czerwonych krwinek i RNA, tworzenie kolagenu, wchłanianie i transport żelaza, metabolizm kwasów tłuszczowych, składnik enzymów Przemiana hormonów tarczycy, usuwanie wolnych rodników i metali ciężkich Składnik krwinek : hemoglobina, składnik enzymów i białek, synteza DNA, funkcjonowanie układu immunologicznego Owoce morza, drożdże, cebula, sól jodowana Orzechy, fasola, szpinak, groszek Fasola, ryż brązowy, sery, mięso, mleko, warzywa zielone, Orzechy, warzywa strączkowe, cielęcina, zboża, wątroba, małże, ryby, drób, kasza, żółtka jaj Ryby, skorupiaki, warzywa strączkowe, produkty pełnoziarniste, mięso Szpinak, krewetki, wołowina, mleko, orzechy, warzywa strączkowe, jaja, twaróg Mikro i makroelementy dodawane są do odżywek białkowych w celu wzmocnienia działania witamin oraz polepszenia absorpcji składników odżywczych. Bez właściwej podaży tych związków, organizm nie jest w stanie egzystować. Bardzo wiele hormonów i enzymów jest uzależniona od ich działania. Ich deficyt może przyczyniać się do wystąpienia mniej bądź bardziej poważnych dolegliwości, dlatego niezwykle ważnym aspektem jest dobrze zbilansowana dieta. Czołowi producenci odżywek białkowych doskonale znają pozytywne aspekty działalności składników mineralnych, dlatego też, wykorzystują je po wielokroć w swoich produktach [33,107]. 55 6.6. Enzymy trawienne Enzymy trawienne są kolejną grupą substancji, które wykorzystywane są przy produkcji wysoko białkowych preparatów. Główną funkcją tych związków jest kataliza biochemiczna, polegająca na rozkładzie makrocząsteczek do prostszych cząstek. Najbardziej znany i najczęściej wykorzystywany jest kompleks AMINOGEN® (Rycina 31.). To unikatowa, opatentowana mieszanka enzymów trawiennych, usprawniająca rozkład białek do aminokwasów i ich późniejsze wykorzystanie przez tkankę mięśniową. Każdy organizm jest inny, a co za tym idzie, to ilość białka, jaką jest w stanie spożytkować. Niewykorzystane białko może skutkować obciążeniem nerek, które prowadzi do wystąpienia wzdęć, zaparć. Kompleks enzymów trawiennych jest niezwykle pomocny, gdyż ułatwia rozkład białek do prostych peptydów, które są szybciej przyswajane. Organizm może w pełni wykorzystać potencjał danego produktu i nie jest narażony na skutki uboczne wynikające ze spożycia nadmiaru białka. Według badań, kompleks AMINOGEN® o 250% zwiększa uwalnianie aminokwasów takich jak leucyna, izoleucyna i walina, które wpływają między innymi na proces budowy i regeneracji tkanki mięśniowej. Inne badania kliniczne udowodniły, że AMINOGEN® zwiększa retencję azotu o około 32% [164]. Rycina 31. Odżywki białkowe zawierające kompleks enzymatyczny - AMINOGEN® [153,151]. Enzymy trawienne to istotny komponent preparatów białkowych (Tabela 14.). Do ich największych zalet należy: niwelowanie uczucia zmęczenia, wspieranie procesów anabolicznych, przeciwdziałanie skutkom ubocznym wynikającym ze spożycia większej ilości białka [68]. 56 Wyróżnia się 4 główne grupy enzymów trawiennych: proteazy i peptydazy : rozkładają białka do aminokwasów, lipazy : rozkładają tłuszcze do 3 kwasów tłuszczowych oraz gliceroli, karbohydrazy : rozkładają węglowodany takie jak skrobia do cukrów prostych, nukleazy : rozkładają kwasy nukleinowe do nukleotydów [68]. Tabela 14. Klasyfikacja enzymów trawiennych [82]. Nazwa Papaina Funkcja Rozkład białek Środek przeciwpasożytniczy Źródło pokarmowe Papaja Bromelina Trawienie białek Zwalczanie skrzepów krwi, przekrwienia zatok, infekcji przewodu pokarmowego Ananas Amylaza Rozkład węglowodanów złożonych do prostych Niektóre rośliny Glicyno Betaina Ochrona przed odwodnieniem i stresem osmotycznym Kiełki pszenicy, szpinak, owoce morza Pepsyna Rozkład białek o krótszym łańcuchu polipeptydowym Składnik soku żołądkowego - Lipaza Transport i rozkład tłuszczy do kwasów tłuszczowych - Trypsyna Rozkład białek do peptydów - Sacharaza Rozkład sacharozy na cukry proste (glukoza+fruktoza) Drożdże Laktaza Rozkład laktozy do glukozy i galaktozy Rozkład dwucukrów do glukozy Drożdże Maltaza - 57 6.7. Dodatki smakowe i zapachowe W odżywkach wysoko białkowych można spotkać się z substancjami, które dodawane są w celu polepszenia walorów smakowych i zapachowych. Do najczęściej wykorzystywanych zalicza się: olejki eteryczne, kakao, sól, cukier, stevia (Stevia rebaudiana), maltodekstryny, przyprawy, lecytyna sojowa, mleko, acesulfam K (acesulfam potasowy), chlorek potasowy (KCl), karboksymetyloceluloza (CMC, E466), guma ksantanowa (łac.Gummi Xanthani, E415), karagen (E407). Olejki eteryczne Olejki eteryczne to duża grupa związków pozyskiwanych z roślin. Stanowią mieszaninę różnych komponentów chemicznych- ketonów, laktonów, terpenów, estrów, alkoholi itp. W odżywkach białkowych mają za zadanie poprawianie smaku oraz zapachu produktu [145]. Kakao Kakao otrzymywane jest z nasion kakaowca i stanowi dobre źródło białka oraz tłuszczy. Zawiera alkaloidy : teobrominę i kofeinę, wykazujące aktywność pobudzającą i regenerującą. Kakao dodawane do odżywek białkowych, ma na celu polepszenie smaku oraz konsystencji produktu [65]. Stevia Stevia to naturalny, bezkaloryczny słodzik pozyskiwany z rośliny Stevia rebaudiana. Stanowi alternatywę dla cukru (sacharozy) i jest bezpieczna zarówno dla osób chorych na fenyloketonurię jak i diabetyków. Do najważniejszych zalet stevi należy: termostabilność, brak toksyczności, długi termin przydatności, rozpuszcza się w wodzie i alkoholach, nie ulega fermentacji [161]. 58 Maltodekstryny Maltodekstryny to mieszanina oligosacharydów i polisacharydów, pozyskiwanych przez fragmentaryczną hydrolizę skrobi. Zaletą maltodekstryn jest ich przyswajalność: wchłaniają się równie szybko jak glukoza. Stosowane są w celu ochrony sacharozy przed krystalizacją [89]. Lecytyna sojowa Lecytyna sojowa to mieszanka fosfolipidów, otrzymywana z soi, mająca właściwości emulgujące. Dodawana jest do odżywek białkowych w celu zwiększenia przyswajalności substancji aktywnych [140]. Acesulfam potasowy ( E950) Acesulfam potasowy to związek chemiczny, który wykorzystywany jest jako słodzik oraz wzmacniacz zapachu. Jest on ok. 150 razy słodszy od sacharozy i nie jest metabolizowany w ustroju człowieka. Nie stanowi zagrożenia dla zdrowia człowieka, gdyż bardzo szybko ulega biodegradacji [132]. Chlorek potasowy Chlorek potasowy to nieorganiczna sól potasu. W środowisku naturalnym występuje jako sylwin będący minerałem. Charakteryzuje się łatwą przyswajalnością i stanowi dobre źródło jonów potasowych [193]. Karboksymetyloceluloza (guma celulozowa) Karboksymetyloceluloza, oznaczana jest symbolem E466 bądź występuje pod nazwą gumy celulozowej. Klasyfikowana jest jako emulgator, środek zagęszczający, błonnik pokarmowy, środek zapobiegający zbrylaniu [88]. Guma ksantanowa Guma ksantanowa (E415) to polisacharyd pochodzenia mikrobiologicznego, który otrzymywany jest za sprawą bakterii Xanthomonas campestris. Charakteryzuje się bardzo dobrą stabilnością chemiczną i fizyczną, przez co wykorzystywany jest jako zagęszczacz silnie kwaśnych i zasadowych roztworów [131]. Karagen Karagen otrzymywany jest z chrząstnicy kędzierzawej i krasnorostu. Oznaczany jest symbolem E407. Wykazuje silną aktywność biologiczną i zaliczany jest do immunostymulatorów : są to naturalne preparaty roślinne, które pobudzają układ odpornościowy człowieka. W odżywkach białkowych wykorzystywany jest jako zagęstnik, stabilizator, emulgator i nośnik substancji żelujących [130]. 59 Preparaty białkowe cały czas ulegają modyfikacjom. Czołowi producenci tacy jak Optimum Nutrition (Rycina 32.) czy Dymatize Nutrition starają się wprowadzać na rynek nowe, ulepszone receptury charakteryzujące się doskonałą jakością. Obniżona zawartość cukru, większa ilość aminokwasów rozgałęzionych czy domieszki różnych form kreatyny to tylko kilka przykładów. Odpowiednio zbilansowany skład to najważniejszy aspekt danego produkt, ponieważ komponenty wchodzące w skład odżywki białkowej muszą ze sobą współgrać. Dobór proporcji składników jest niezwykle istotny i w gruncie rzeczy decyduje o influencji preparatu na organizm człowieka [35]. Rycina 32. Najnowsza odżywka białkowa firmy Optimum Nutrition wraz ze składem [101]. 60 7. Pozytywne i negatywne aspekty stosowania odżywek białkowych Odżywki białkowe to suplementy diety wspomagające organizm człowieka przez dostarczanie protein i innych składników odżywczych. Najczęściej używane są przez sportowców dyscyplin siłowych i wytrzymałościowych, jednak mogą być również pomocne dla innych osób, między innymi wegan i wegetarian. Białka w proszku charakteryzują się wysoką wartością biologiczną (BV). W porównaniu z naturalnymi źródłami pokarmowymi, odżywki białkowe są najlepiej przyswajane przez ustrój (Rycina 33.). Stanowią idealne uzupełnienie diety z uwagi na niską zawartość cholesterolu, tłuszczy nasyconych oraz dużą koncentrację aminokwasów rozgałęzionych (BCAA), która wynosi od 23 do 25% [30]. Rycina 33. Klasyfikacja produktów białkowych [52]. Odpowiednia podaż białka w diecie jest niezwykle ważna dla organizmu. Osoby starające się zbudować masę mięśniową mają znacznie większe zapotrzebowanie na ten składnik odżywczy. Dostarczenie zalecanej dziennej dawki białka wraz z dietą jest często utrudnione przez różne obowiązki. Najbardziej efektywnym zamiennikiem posiłku może być odżywka białkowa, mająca minimalny wpływ na poziom cukru we krwi, dzięki czemu efektywniej stabilizuje ilość glukozy i niweluje uczucie głodu. Spożywana wraz z węglowodanami prostymi bądź złożonymi obniża indeks glikemiczny pokarmów i spowolnia ich trawienie. Odżywki białkowe są łatwe w użyciu, występują w wielu wariantach smakowych i stanowią smaczną, nisko kaloryczną przekąskę między posiłkami dla sportowców. Pozyskiwane są z naturalnych surowców z wykorzystaniem najnowszych technik produkcji. Ich skład obfituje w błonnik, nienasycone kwasy tłuszczowe, witaminy, składniki mineralne oraz kompleksy enzymatyczne ułatwiające przyswajanie substancji odżywczych [142]. 61 Odżywki białkowe spożywane regularnie wspomagają: kondycję włosów i paznokci, redukcję cholesterolu, wzrost masy mięśniowej, obniżanie ilości tłuszczy wewnątrz komórek wątrobowych o 20 procent [133], stabilizację poziomu cukru we krwi, działanie antyoksydacyjne, wzrost białek mięśniowych u osób starszych [134], redukcję poziomu kortyzolu, leczenie kontuzji i skaleczeń, walkę z otyłością, cukrzycą, niwelowanie ciśnienia krwi [135], ochronę skóry przed oznakami starzenia się [39]. Odżywki białkowe stosowane jedynie w sposób niewłaściwy mogą prowadzić do wystąpienia niepożądanych następstw. Do najczęstszych komplikacji zalicza się: problemy trawienne wynikające z nietolerancji laktozy, niedobór wapnia, dolegliwości jelitowo-żołądkowe (wzdęcia, niestrawność), ketozę [142,39]. Preparaty białkowe przyjmowane w nadmiarze obciążają nerki. Zbyt duża ilość białka zwiększa poziom kwasowości krwi. Organizm w celu zobojętnienia pH uwalnia wapń zgromadzony w kościach. Proces ten prowadzi do zmniejszenia ilości Ca w organizmie co z kolei przyczynia się do wystąpienia osteoporozy. Ponadto, wapń uwalniany z kości może gromadzić się w nerkach i powodować powstawanie kamieni nerkowych [46]. Nadmiar białka może również niekorzystnie wpływać na pracę wątroby. Wynika to z faktu, iż wątroba ma ograniczoną zdolność do przyswajania białka. Skutki uboczne wynikające z przyjmowania odżywek białkowych pojawiają się tylko gdy dojdzie do ich nadmiernego spożycia. Przed rozpoczęciem suplementacji należy skonsultować się z lekarzem bądź dietetykiem [64]. 62 8. Cel pracy Celem niniejszej pracy było przedstawienie rodzajów odżywek białkowych oraz ich wpływu na zdrowie i organizm człowieka. Zostały poruszone zagadnienia dotyczące metod produkcji i rodzajów wybranych odżywek białkowych. W zaprezentowanej pracy, w której wykorzystano metodę ankietyzacji poddano ocenie wpływ odżywek białkowych na organizm człowieka. Przedstawiono zarówno pozytywne jak i negatywne aspekty stosowania preparatów białkowych. 63 9. Część badawcza 9.1. Materiały i metodyka Badanie zostało przeprowadzone wśród użytkowników forum - www.kfd.pl. W badaniu wykorzystano formę ankietyzacji za pomocą formularza dotyczącego tematyki pracy. 9.2. Statystyka Analizy wykonano za pomocą pakietu statystycznego STATISTICA for Windows 9.0. Wyniki analizowano i przedstwiono za pomocą tabel liczności, tabel wielokrotnych odpowiedzi, tabel wielodzielczych z testem zależności chi2 oraz permutacyjnym testem Fishera. Za istotne przyjęto prawdopodobieństwo testowe na poziomie p < 0,05, a za wysoce istotne przyjęto prawdopodobieństwo testowe na poziomie p < 0,01. 9.3. Budowa i treść instrumentu badawczego Ankieta została przygotowana na podstawie literatury wykorzystanej w części teoretycznej pracy. Kwestionariusz składa się 20 pytań zamkniętych, wśród których 8 pytań to pytania wielokrotnego wyboru. Ankieta jest całkowicie anonimowa. W badaniu wzięło udział 100 użytkowników forum. Ankietyzacja była przeprowadzona w okresie 4.07.2011 – 10.07.2011 drogą mailową. Pierwsze 4 pytania stanowią metryczkę osoby wypełniającej ankietę. Pytania dotyczą płci, wieku, wykształcenia, miejsca zamieszkania (metryczka). Pytania nr 5, 6, 7 dotyczą rodzaju aktywności fizycznej, stażu treningowego oraz częstości występowania treningów w ciągu tygodnia. Pytania nr 8, 9 dotyczą kwestii łączenia aktywności fizycznej z suplementacją odżywkami białkowymi. Pytania nr 10, 11 dotyczą kwestii stosowania diety podczas korzystania z odżywek białkowych. Pytania od 12 do 18 dotyczą opinii na temat preferowanych rodzajów preparatów białkowych, firm oraz aspektów, jakimi kieruje się dana osoba podczas zakupu odżywek proteinowych. Pytania nr 19, 20 odnoszą się do kwestii influencji odżywek białkowych na organizm. Poniżej zaprezentowano pełną treść użytej w badaniu ankiety. 64 ANKIETA Szanowni Państwo, nazywam się Łukasz Rytkowski, jestem studentem Uniwersytetu Medycznego im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu na kierunku Biotechnologia Medyczna i prowadzę badania do pracy magisterskiej na temat: „Wpływ odżywek białkowych na zdrowie i organizm człowieka”. Poniższa ankieta ma na celu ocenę jakości, skuteczności i częstości stosowania odżywek białkowych oraz ich wpływu na organizm osób trenujących. Ankieta jest całkowicie anonimowa i służy celom naukowym. Dziękuję za zainteresowanie i poświęcony czas. Metryczka: 1. Płeć: kobieta mężczyzna 2. Wiek: 18 - 25 lat 25 - 29 lat 30 - 39 lat 40 - 50 lat > 50 lat 3. Wykształcenie: podstawowe średnie wyższe 4. Miejsce zamieszkania: wieś . mieszkańców miasto 10 : 100 tys. mieszkańców : 500 tys. mieszkańców . mieszkańców 5. Jaki charakter treningu Pani/Pan preferuje? kulturystyczny aerobowy ogólnorozwojowy inny (jaki) .................................... 65 6. Jaki jest Pani/Pana staż treningowy? mniej niż miesiąc miesiąc pół roku rok dwa lata powyżej dwóch lat 7. Jak często Pani/Pan trenuje? sporadycznie codziennie raz w tygodniu wa razy w tygodniu 8. Czy w związku z ćwiczeniami fizycznymi stosuje Pani/Pan odżywki białkowe? tak nie (proszę przejść do pytania 10) 9. W jakim celu stosuje Pani/Pan odżywki białkowe? uzupełnienie diety zamiennik posiłku poprawy kondycji fizycznej 10. Czy stosuje Pani/Pan dietę podczas stosowania odżywek białkowych? tak nie (proszę przejść do pytania 12) 11. Jaki rodzaj diety stosuje Pani/Pan w cyklu treningowym? masowa redukcyjna .................................... 12. Ile razy dziennie sięga Pani/Pan po odżywki białkowe? raz dziennie dwa razy dziennie trzy razy dziennie więcej jak trzy razy dziennie 66 13. W jakich porach najczęściej stosuje Pani/Pan odżywki białkowe? 14. Czym się Pani/Pan kieruje się przy zakupie odżywki białkowej? ceną jakością dostępnością opiniami innych osób składem chemicznym smakiem inne (jakie).................................... 15. Gdzie najczęściej kupuje Pani/Pan odżywki białkowe? sklep internetowy bezpośrednio od producenta portale społecznościowe sklepy zagraniczne inne (gdzie).................................. 16. Najczęściej stosowane przez Panią/Pana odżywki to: Gaspari Nutrition Optimum Nutrition BSN Dymatize Nutrition Allmax Nutrition Olimp Laboratories Trec Muslce Pharm Cytosport SciVation BPI Sports Nature’s Best Ultimate Nutrition AST VPX Nutrex MuscleTech UNS Universal MHP NOW 67 Labrada Nutrition MuscleMeds inne (jakie) .................................... 17. Jakie rodzaje odżywek białkowych najczęściej Pani/Pan stosuje? izolat białka serwatkowego koncentrat białka serwatkowego hydrolizat białka serwatkowego micelarną kazeinę albuminę jaja organiczne białko konopi organiczne białko ryżowe kazeina białko sojowe białko groszku białko wołowe inne (jakie) .................................... 18. Czy przy wyborze odżywki zwraca Pani/Pan uwagę na takie aspekty jak: a) profil poszczególnych składników, b) metody produkcji danego produktu? tak nie 19. Jakie korzyści zauważa Pani/Pan w przypadku stosowania odżywek białkowych? poprawa regeneracji po treningowej przyrost masy mięśniowej spadek wagi lepsza rekonwalescencja po urazowa poprawa stanu zdrowia inne (jakie) .................................... 20. Czy Pani/Pana zdaniem odżywki białkowe mają negatywny wpływ na zdrowie? tak nie nie wiem DZIĘKUJĘ ZA WYPEŁNIENIE ANKIETY! 68 10. Wyniki Zdecydowana większość ankietowanych czyli 90% to mężczyźni. Kobiety stanowiły jedynie 10% ankietowanych (Wykres 1.). Wykres 1. Płeć ankietowanych. Większość ankietowanych czyli 75% było w wieku od 18 do 25 lat. Kolejne 16% to osoby w wieku od 25 do 29 lat. W wieku od 30 do 39 lat było 7%, a w wieku 40 do 50 lat było 2% ankietowanych (Wykres 2.). Wykres 2. Wiek ankietowanych. 69 Stwierdzono istotną zależność między rozkładem odpowiedzi na pytanie „Czy przy wyborze odżywki zwraca Pani/Pan uwagę na takie aspekty jak: metody produkcji danego produktu?” od wieku ankietowanych (dokładny test Fishera p=0,5940). Generalnie im starsi są ankietowani tym częściej deklarują, że zwracają uwagę na metody produkcji danego produktu (Tabela 15.). Tabela 15. Rozkład opinii dotyczącej metod produkcji odżywek białkowych pod względem wieku ankietowanych. 2. Wiek: 18 – 25 lat %kolumny %wiersza %ogółu 25 – 30 lat %kolumny %wiersza %ogółu 30 – 40 lat %kolumny %wiersza %ogółu 40 – 50 lat %kolumny %wiersza %ogółu Ogół %ogółu 18. Czy przy wyborze odżywki zwraca Pani/Pan uwagę na takie aspekty jak: metody produkcji danego produktu? nie tak 60 15 77,92% 68,18% 80,00% 20,00% 60,61% 15,15% 11 3 14,29% 13,64% 78,57% 21,43% 11,11% 3,03% 6 2 7,79% 9,09% 75,00% 25,00% 6,06% 2,02% 0 2 0,00% 9,09% 0,00% 100,00% 0,00% 2,02% 77 22 77,78% 22,22% Razem 75 75,76% 14 14,14% 8 8,08% 2 2,02% 99 100,00% 70 Ponad połowa ankietowanych czyli 58% zadeklarowało wykształcenie średnie, a 28% wskazało na wykształcenie wyższe. Grupa 14% ankietowanych wskazało wykształcenie podstawowe (Wykres 3.). Wykres 3. Wykształcenie ankietowanych. Stwierdzono istotną zależność między rozkładem odpowiedzi na pytanie „Ile razy dziennie sięga Pani/Pan po odżywki białkowe?” od wykształcenia ankietowanych (dokładny test Fishera p=0,0810) (Tabela 16.). Tabela 16. Zależność pomiędzy a wykształceniem ankietowanych. 3. Wykształcenie: podstawowe %kolumny %wiersza %ogółu średnie %kolumny %wiersza %ogółu wyższe %kolumny %wiersza %ogółu Ogół częstością stosowania 12. Ile razy dziennie sięga Pani/Pan po odżywki białkowe? raz dziennie dwa razy trzy razy dziennie dziennie 11 3 0 22,00% 7,32% 0,00% 78,57% 21,43% 0,00% 11,22% 3,06% 0,00% 30 23 3 60,00% 56,10% 42,86% 53,57% 41,07% 5,36% 30,61% 23,47% 3,06% 9 15 4 18,00% 36,59% 57,14% 32,14% 53,57% 14,29% 9,18% 15,31% 4,08% 50 41 7 odżywek białkowych Razem 14 14,29% 56 57,14% 28 28,57% 98 71 3. Wykształcenie: %ogółu 12. Ile razy dziennie sięga Pani/Pan po odżywki białkowe? raz dziennie dwa razy trzy razy dziennie dziennie 51,02% 41,84% 7,14% Razem 100,00% Stwierdzono istotną zależność między rozkładem odpowiedzi na pytanie „Jaki jest Pani/Pana staż treningowy?” od wykształcenia ankietowanych (dokładny test Fishera p=0,0180). Generalnie im wyższe wykształcenie tym wyższy staż, ale jest to słaba analiza gdyż na wykształcenie wpływa inna zmienna czyli wiek (Tabela 17.). Tabela 17. Zależność pomiędzy stażem treningowym a wykształceniem ankietowanych. 6. Jaki jest Pani/Pana staż treningowy? 3. Wykształcenie: podstawowe %kolumny %wiersza %ogółu średnie %kolumny %wiersza %ogółu wyższe %kolumny %wiersza %ogółu Ogół %ogółu miesiąc pół roku rok dwa lata 0 0,00% 0,00% 0,00% 3 100,00% 5,17% 3,00% 0 0,00% 0,00% 0,00% 3 3,00% 5 31,25% 35,71% 5,00% 9 56,25% 15,52% 9,00% 2 12,50% 7,14% 2,00% 16 16,00% 4 14,81% 28,57% 4,00% 18 66,67% 31,03% 18,00% 5 18,52% 17,86% 5,00% 27 27,00% 5 21,74% 35,71% 5,00% 11 47,83% 18,97% 11,00% 7 30,43% 25,00% 7,00% 23 23,00% powyżej dwóch lat 0 0,00% 0,00% 0,00% 17 54,84% 29,31% 17,00% 14 45,16% 50,00% 14,00% 31 31,00% Razem 14 14,00% 58 58,00% 28 28,00% 100 100,00% 72 Większość ankietowanych czyli 70% pochodziło z miast od 10-100 tys. mieszkańców (37%). Z obszarów wiejskich pochodziło 30% ankietowanych (Wykres 4.). Wykres 4. Miejsce zamieszkania ankietowanych. Stwierdzono istotną zależność między rozkładem odpowiedzi na pytanie „Czy stosuje Pani/Pan dietę podczas stosowania odżywek białkowych?” od miejsca zamieszkania (dokładny test Fishera p=0,0790). Wśród osób nie stosujących diety niewiele ponad połowa ankietowanych to mieszkańcy wsi, a wśród osób stosujących dietę mieszkańcy wsi stanowili 24% ankietowanych (Tabela 18.). Tabela 18. Zależność pomiędzy stosowaniem diety a miejscem zamieszkania ankietowanych. 4. Miejsce zamieszkania: wieś %kolumny %wiersza %ogółu miasto do 10 tys. mieszkańców %kolumny %wiersza %ogółu miasto 10-100 tys. mieszkańców %kolumny %wiersza %ogółu 10. Czy stosuje Pani/Pan dietę podczas stosowania odżywek białkowych? nie tak 9 20 52,94% 24,39% 31,03% 68,97% 9,09% 20,20% 0 4 0,00% 4,88% 0,00% 100,00% 0,00% 4,04% 2 35 11,76% 42,68% 5,41% 94,59% 2,02% 35,35% Razem 29 29,29% 4 4,04% 37 37,37% 73 4. Miejsce zamieszkania: miasto 100-500 tys. mieszkańców %kolumny %wiersza %ogółu miasto powyżej 500 tys. mieszkańców %kolumny %wiersza %ogółu Ogół %ogółu 10. Czy stosuje Pani/Pan dietę podczas stosowania odżywek białkowych? nie tak 3 11 17,65% 13,41% 21,43% 78,57% 3,03% 11,11% 3 12 17,65% 14,63% 20,00% 80,00% 3,03% 12,12% 17 82 17,17% 82,83% Razem 14 14,14% 15 15,15% 99 100,00% Najczęściej wskazywanym treningiem był trening „kulturystyczny” (64%), a na ogólnorozwojowy wskazało 28%. Natomiast do treningu aerobowego „przyznało się” 20% ankietowanych. Najmniejszą popularnością cieszył się trening wytrzymałościowy (10% osób). Spośród innych treningów 1 osoba wskazała na „wytrzymałościowo-siłowy” (Wykres 5.). Wykres 5. Charakter treningu preferowany przez ankietowanych. 74 Najczęściej wskazywaną odpowiedzią była „powyżej dwóch lat” (31%). Odpowiedzi „dwa lata” i „rok” padały odpowiednio w 23% i 27% przypadków. Odpowiedź „pół roku” wskazano w 16%, a odpowiedź „miesiąc” padała w 3% przypadków (Wykres 6.). Wykres 6. Staż treningowy ankietowanych osób. Stwierdzono istotną zależność między rozkładem odpowiedzi na pytanie „Jaki jest Pani/Pana staż treningowy?” od płci ankietowanych (dokładny test Fishera p=0,0400). Staż treningowy mężczyzn był generalnie dłuższy niż ankietowanych kobiet (Tabela 19.). Tabela 19. Zależność pomiędzy stażem treningowym a płcią. 1. Płeć: mężczyzna %kolumny %wiersza %ogółu kobieta %kolumny %wiersza %ogółu Ogół %ogółu miesiąc 2 66,67% 2,22% 2,00% 1 33,33% 10,00% 1,00% 3 3,00% 6. Jaki jest Pani/Pana staż treningowy? pół roku rok dwa lata 13 81,25% 14,44% 13,00% 3 18,75% 30,00% 3,00% 16 16,00% 23 85,19% 25,56% 23,00% 4 14,81% 40,00% 4,00% 27 27,00% 21 91,30% 23,33% 21,00% 2 8,70% 20,00% 2,00% 23 23,00% powyżej dwóch lat 31 100,00% 34,44% 31,00% 0 0,00% 0,00% 0,00% 31 31,00% Razem 90 90,00% 10 10,00% 100 100,00% 75 Najczęściej wskazywaną odpowiedzią była „co drugi dzień” (72%). Codziennie ćwiczy 20%. Raz w tygodniu ćwiczy 1%, a dwa razy w tygodniu 7% ankietowanych (Wykres 7.). Wykres 7. Ilość treningów ankietowanych. Stwierdzono istotną zależność między rozkładem odpowiedzi na pytanie „Jak często Pani/Pan trenuje?” od płci ankietowanych (dokładny test Fishera p=0,0760). Ankietowani mężczyżni deklarowali częstsze treningi niż kobiety (Tabela 20.). Tabela 20. Zależność pomiędzy częstością treningów a płcią. 1. Płeć: mężczyzna %kolumny %wiersza %ogółu kobieta %kolumny %wiersza %ogółu Ogół %ogółu 7. Jak często Pani/Pan trenuje? dwa razy w raz w tygodniu tygodniu 0 6 0,00% 85,71% 0,00% 6,67% 0,00% 6,00% 1 1 100,00% 14,29% 10,00% 10,00% 1,00% 1,00% 1 7 1,00% 7,00% Razem co drugi dzień codziennie 67 93,06% 74,44% 67,00% 5 6,94% 50,00% 5,00% 72 72,00% 17 85,00% 18,89% 17,00% 3 15,00% 30,00% 3,00% 20 20,00% 90 90,00% 10 10,00% 100 100,00% 76 Stwierdzono istotną zależność między rozkładem odpowiedzi na pytanie „Jak często Pani/Pan trenuje?” od odpowiedzi na pytanie „Jaki jest Pani/Pana staż treningowy?” (dokładny test Fishera p=0,0850) (Tabela 21.). Tabela 21. Zależność pomiędzy częstością treningów a stażem treningowym ankietowanych. 7. Jak często Pani/Pan trenuje? 6. Jaki jest Pani/Pana raz w dwa razy w co drugi staż treningowy? tygodniu tygodniu dzień miesiąc 1 0 1 %kolumny 100,00% 0,00% 1,39% %wiersza 33,33% 0,00% 33,33% %ogółu 1,00% 0,00% 1,00% pół roku 0 3 11 %kolumny 0,00% 42,86% 15,28% %wiersza 0,00% 18,75% 68,75% %ogółu 0,00% 3,00% 11,00% rok 0 1 20 %kolumny 0,00% 14,29% 27,78% %wiersza 0,00% 3,70% 74,07% %ogółu 0,00% 1,00% 20,00% dwa lata 0 0 20 %kolumny 0,00% 0,00% 27,78% %wiersza 0,00% 0,00% 86,96% %ogółu 0,00% 0,00% 20,00% powyżej dwóch lat 0 3 20 %kolumny 0,00% 42,86% 27,78% %wiersza 0,00% 9,68% 64,52% %ogółu 0,00% 3,00% 20,00% Ogół 1 7 72 %ogółu 1,00% 7,00% 72,00% codziennie Razem 1 5,00% 33,33% 1,00% 2 10,00% 12,50% 2,00% 6 30,00% 22,22% 6,00% 3 15,00% 13,04% 3,00% 8 40,00% 25,81% 8,00% 20 20,00% 3 3,00% 16 16,00% 27 27,00% 23 23,00% 31 31,00% 100 100,00% 77 Znakomita większość czyli 95% ankietowanych przyznaje, że stosuje odżywki białkowe (Wykres 8.). Wykres 8. Stosowanie odżywek białkowych przez ankietowanych. Stwierdzono istotną zależność między rozkładem odpowiedzi na pytanie „Czy w związku z ćwiczeniami fizycznymi stosuje Pani/Pan odżywki białkowe?” od odpowiedzi na pytanie „Jaki jest Pani/Pana staż treningowy?” (dokładny test Fishera p=0,0430) (Tabela 22.). Tabela 22. Zależność pomiędzy stosowaniem odżywek białkowych a stażem treningowym ankietownych. 6. Jaki jest Pani/Pana staż treningowy? miesiąc %kolumny %wiersza %ogółu pół roku %kolumny %wiersza %ogółu rok %kolumny %wiersza 8. Czy w związku z ćwiczeniami fizycznymi stosuje Pani/Pan odżywki białkowe? tak nie 2 1 2,11% 20,00% 66,67% 33,33% 2,00% 1,00% 15 1 15,79% 20,00% 93,75% 6,25% 15,00% 1,00% 27 0 28,42% 0,00% 100,00% 0,00% Razem 3 3,00% 16 16,00% 27 78 6. Jaki jest Pani/Pana staż treningowy? %ogółu dwa lata %kolumny %wiersza %ogółu powyżej dwóch lat %kolumny %wiersza %ogółu Ogół %ogółu 8. Czy w związku z ćwiczeniami fizycznymi stosuje Pani/Pan odżywki białkowe? tak nie 27,00% 0,00% 23 0 24,21% 0,00% 100,00% 0,00% 23,00% 0,00% 28 3 29,47% 60,00% 90,32% 9,68% 28,00% 3,00% 95 5 95,00% 5,00% Razem 27,00% 23 23,00% 31 31,00% 100 100,00% Najczęściej wskazywanym celem stosowania odżywek był „uzupełnienie diety” (78%). Odpowiedzi „zamiennik posiłku” i „poprawy kondycji fizycznej” wskazano odpowiednio w 23% i 22% przypadków (Wykres 9.). Wykres 9. Cel stosowania odżywek białkowych przez ankietowanych. 79 Większość, czyli 83% ankietowanych potwierdza, że stosuje dietę podczas suplementacji odżywkami białkowymi (Wykres 10.). Wykres 10. Stosowanie diety podczas suplementacji odżywkami białkowymi przez ankietowanych. Stwierdzono istotną zależność między rozkładem odpowiedzi na pytanie „Jak często Pani/Pan trenuje?” od odpowiedzi na pytanie „Czy stosuje Pani/Pan dietę podczas stosowania odżywek białkowych?” (dokładny test Fishera p=0,0110) (Tabela 23.). Tabela 23. Zależność pomiędzy częstością treningów a stosowaniem diety wśród ankietowanych. 7. Jak często Pani/Pan trenuje? raz w tygodniu %kolumny %wiersza %ogółu dwa razy w tygodniu %kolumny %wiersza %ogółu co drugi dzień %kolumny %wiersza %ogółu codziennie %kolumny 10. Czy stosuje Pani/Pan dietę podczas stosowania odżywek białkowych? nie tak 1 0 5,88% 0,00% 100,00% 0,00% 1,01% 0,00% 4 3 23,53% 3,66% 57,14% 42,86% 4,04% 3,03% 8 63 47,06% 76,83% 11,27% 88,73% 8,08% 63,64% 4 16 23,53% 19,51% Razem 1 1,01% 7 7,07% 71 71,72% 20 80 7. Jak często Pani/Pan trenuje? %wiersza %ogółu Ogół %ogółu 10. Czy stosuje Pani/Pan dietę podczas stosowania odżywek białkowych? nie tak 20,00% 80,00% 4,04% 16,16% 17 82 17,17% 82,83% Razem 20,20% 99 100,00% Większość osób, czyli 79% ankietowanych wskazało na dietę masową, a 22% na dietę redukcyjną (Wykres 11.). Wykres 11. Preferowane diety przez ankietowanych. 81 Niewiele ponad połowa, czyli 51% ankietowanych sięga po odżywki „raz dziennie”, a kolejne 42% „dwa razy dziennie”. Grupa 7% ankietowanych po odżywki sięga „trzy razy dziennie” (Wykres 12.). Wykres 12. Częstość stosowania odżywek białkowych przez ankietowanych. Większość ankietowanych czyli 80% wskazała na odpowiedź „bezpośrednio po treningu”. Na poranek wskazało 32%, a na wieczór 20%. Między posiłkami stosuje odżywki 14% ankietowanych. Odpowiedź „przed sesją treningową” wskazało 6% ankietowanych (Wykres 13.). Wykres 13. Preferowane pory stosowania odżywek białkowych przez ankietowanych. 82 Najczęściej wskazywane kryteria to „jakością” (75%), „opiniami innych osób” (54%) i „ceną” (49%) (Wykres 14.). Wykres 14. Najistotniejsze kryteria związane z zakupem odżywek białkowych przez ankietowanych. Zdecydowana większość ankietowanych, czyli 90% kupuje odżywki w sklepach internetowych (Wykres15.). Wykres 15. Preferowane miejsca zakupu odżywek białkowych przez ankietowanych. 83 Najczęściej wymieniane odżywki to „uns” (46%), „dymatize nutrition” (28%) i „olimp laboratories” (21%) (Wykres 16.). Wykres 16. Preferowani producenci odżywek białkowych. Najczęściej wymieniane rodzaje odżywek to „koncentrat białka serwatkowego” (72%), „izolat białka serwatkowego” (47%) oraz „hydrolizat białka serwatkowego” (20%) (Wykres 17.). Wykres 17. Preferowane rodzaje odżywek białkowych. 84 Większość ankietowanych (69%) zwraca uwagę na profil poszczególnych składników, natomiast 78% osób nie zwraca uwagi na metody produkcji danego produktu (Wykres 18.). Wykres 18. Aspekty wyboru odżywek białkowych. Stwierdzono istotną zależność między rozkładem odpowiedzi na pytanie „Czy przy wyborze odżywki zwraca Pani/Pan uwagę na takie aspekty jak: metody produkcji danego produktu?” od płci ankietowanych (dokładny test Fishera p=0,1890). Kobiety zawsze deklarują odpowiedź „nie”, a mężczyźni odpowiadali tak w 75% przypadków (Tabela 24.). Tabela 24. Zależność pomiędzy ważnością metod produkcji odżywek białkowych a płcią. 1. Płeć: Mężczyzna %kolumny %wiersza %ogółu Kobieta %kolumny %wiersza %ogółu Ogół %ogółu 18. Czy przy wyborze odżywki zwraca Pani/Pan uwagę na takie aspekty jak: metody produkcji danego produktu? nie tak 67 22 87,01% 100,00% 75,28% 24,72% 67,68% 22,22% 10 0 12,99% 0,00% 100,00% 0,00% 10,10% 0,00% 77 22 77,78% 22,22% Razem 89 89,90% 10 10,10% 99 100,00% 85 Stwierdzono istotną zależność między rozkładem odpowiedzi na pytanie „Czy przy wyborze odżywki zwraca Pani/Pan uwagę na takie aspekty jak: profil poszczególnych składników?” od odpowiedzi na pytanie „Jaki jest Pani/Pana staż treningowy?” (dokładny test Fishera p=0,0890) (Tabela 25.). Tabela 25.Zależność pomiędzy ważnością profilu poszczególnych składników danego produktu a stażem treningowym ankietowanych. 6. Jaki jest Pani/Pana staż treningowy? miesiąc %kolumny %wiersza %ogółu pół roku %kolumny %wiersza %ogółu rok %kolumny %wiersza %ogółu dwa lata %kolumny %wiersza %ogółu powyżej dwóch lat %kolumny %wiersza %ogółu Ogół %ogółu 18. Czy przy wyborze odżywki zwraca Pani/Pan uwagę na takie aspekty jak: profil poszczególnych składników? nie tak 2 1 6,45% 1,45% 66,67% 33,33% 2,00% 1,00% 9 7 29,03% 10,14% 56,25% 43,75% 9,00% 7,00% 7 20 22,58% 28,99% 25,93% 74,07% 7,00% 20,00% 5 18 16,13% 26,09% 21,74% 78,26% 5,00% 18,00% 8 23 25,81% 33,33% 25,81% 74,19% 8,00% 23,00% 31 69 31,00% 69,00% Razem 3 3,00% 16 16,00% 27 27,00% 23 23,00% 31 31,00% 100 100,00% 86 Najczęściej wskazywanymi korzyściami są „przyrost masy mięśniowej” (75%), „poprawa regeneracji po treningowej” (46%) i „spadek wagi” (12%) (Wykres 19.). Wykres 19. Korzyści związane z suplementacją odżywek białkowych. Przeważająca liczba ankietowanych, czyli 95% nie uważa by odżywki białkowe miały negatywny wpływ na zdrowie (Wykres20.). Wykres 20. Struktura wpływu odżywek białkowych na zdrowie i organizm człowieka. 87 11. Omówienie wyników W niniejszej pracy została oceniona zarówno znajomość jak i wykorzystanie odżywek białkowych przez entuzjastów aktywnego stylu życia. Wyniki przeprowadzonych badań ankietowych wykazały, iż znakomita większość osób uczestniczących w badaniu (95%) stosuje odżywki białkowe. Najczęściej wskazywanym celem stosowania odżywek proteinowych było uzupełnienie diety (78%), natomiast 23% ankietowanych korzysta z odżywek białkowych jako alternatywy dla posiłku. Potwierdzeniem tych wyników jest badanie wykonane w 2000 roku przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu w Ulm. Marion Flechtner-Mors et al. badali wpływ różnych poziomów białka w diecie na kontrolę wagi. Doświadczenie trwało 12 miesięcy i wzięło w nim udział 110 osób z nadwagą. Badanie składało się z 2 części. Pierwsza faza testów trwała 3 miesiące, a druga 10 miesięcy. Uczestnicy badania byli podzieleni na 2 grupy - „z wysoką ilością białek” oraz „z tradycyjną zawartością białek w diecie”. Wyniki udowodniły, iż spożycie odżywek białkowych zastępujących posiłek prowadziło do efektywniejszej kontroli masy ciała niż samo ograniczenie kalorii. Po zakończeniu doświadczenia 64% osób z grupy ze zwiększoną podażą białka wykazało mniejsze ryzyko zachorowania na choroby powiązane z otyłością. W grupie z „tradycyjną konsumpcją protein” odsetek takich osób wyniósł jedynie 41% [20]. Z przeprowadzonych badań wynika, iż większość ankietowanych osób (83%) podczas stosowania odżywek białkowych stosuje dietę. Potwierdzeniem tych wyników jest badanie wykonane w 2005 roku przez Frid AH. et al. z University Hospital MAS. Doświadczenie dotyczyło wpływu serwatki na poziom insuliny u osób chorych na cukrzycę typu 2. Głównym celem badaczy była ocena skuteczności serwatki w regulacji poziomu cukru we krwi. W badaniu uczestniczyło 14 osób, którym wraz z posiłkami o wysokim indeksie glikemicznym podawano serwatkę. Stwierdzono, iż serwatka będąca dodatkiem do posiłków o wysokim IG wspiera trawienie i wchłanianie węglowodanów, przez co stymuluje uwalnianie insuliny oraz zmniejsza stężenie glukozy po posiłku [10]. Według przedstawionych badań, 80% ankietowanych osób stosuje odżywki białkowe bezpośrednio po zakończeniu treningu, natomiast jedynie 6% korzysta z preparatów proteinowych przed sesją treningową. Potwierdzeniem tych wyników jest badanie wykonane w 2002 roku przez Bouthegourd JC. et al. z Institut National Agronomique Paris-Grignon. Badacze sprawdzili influencję odżywek białkowych podawanych przed sesją treningową na szczurach. Otrzymane wyniki wykazały, iż spożycie preparatu proteinowego przed aktywnością fizyczną wspomaga efektywność treningową, co skutkuje zmniejszeniem ilości tkanki tłuszczowej [3]. W przedstawionym badaniu połowa ankietowanych (51%) sięga po odżywki białkowe raz dziennie, a 42% respondentów dwa razy dziennie. Potwierdzeniem tych wyników jest badanie wykonane przez australijskich naukowców, które zostało opublikowane w „International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism” w 2006 roku. Bilsborough S. et al. sprawdzali bezpieczeństwo spożycia zwiększonej ilości protein wśród ludzi. Wyniki testów wykazały, iż maksymalna podaż białka w oparciu o potrzeby organizmu powinna wynosić 25% dziennego zapotrzebowania na energię. Jeśli podaż białka przewyższa 35% całkowitego spożycia energii, może prowadzić do wystąpienia hiperamonemii, nudności, biegunek [1]. W zaprezenowanym badaniu najczęściej wybieranymi odżywkami białkowymi wśród ankietowanych osób były WPC (72%), WPI (47%) oraz WPH (20%). Podobne wyniki badań uzyskał w 2006 roku Cribb PJ. et al., którzy sprawdzali influencję izolatu białka serwatkowego na organizm człowieka. Naukowcy podzielili uczestników testu na 2 grupy. 88 Odnotowali oni przyrost siły w przypadku osób przyjmujących izolat białka serwatkowego [5]. W innym badaniu opublikowanym przez Cribb PJ. et al. w 2007 roku w„Medicine and Science in Sports and Exercise” , wykazano, iż WPI w połączeniu z kreatyną wspiera wzrost masy mięśniowej [6]. Oba badania świadczą o pozytywnym wpływie izolatu białka serwatkowego na organizm człowieka. Z badań przedstawionych w pracy wynika, iż 75% ankietowanych osób stosujący odżywki białkowe zaobserwowało przyrost masy mięśniowej, 46% poprawę regeneracji po treningowej, natomiast 12% odnotowało spadek wagi. Podobne wyniki badań przedstawił w 2007 roku w „Metabolism & Nutrition” Joy L. Frestedt et al. Badanie dotyczyło oddziaływania odżywek białkowych na spalanie tkanki tłuszczowej. Uczestnicy testu zostali podzieleni na dwie grupy i przez okres 12 tygodni wraz z niskokaloryczną dietą przyjmowali specjalną frakcję białkową Prolibra (charakteryzującą się wysoką zawartością leucyny, wapnia i bioaktywnych peptydów), lub inny napój typu „ready-to-mix”. Obie grupy odnotowały znaczny spadek wagi, jednak grupa stosująca frakcję białkową Prolibra straciła więcej tłuszczu (6,1%) [17]. Inne badanie potwierdzające wyniki otrzymane w pracy zostało przeprowadzone przez Hoffmana JR. et al, które dotyczyło wpływu odżywek białkowych na proces regeneracji po treningowej. W badaniu wzięło udział 15 mężczyzn uprawiających sporty siłowe. Zostali oni losowo przydzieleni do grupy przyjmującej odżywki białkowe przed i po treningu lub grupy placebo. Badania pokazały, iż grupa spożywająca odżywki białkowe przed i po treningu w znacznym stopniu poprawiła regenerację organizmu w ciągu 24-48 godzin [11]. Według wyników przedstawionych w pracy, większość ankietowanych (69%) zwraca uwagę na profil poszczególnych składników, natomiast 78% respondentów nie przywiązuje wagi do metod produkcji danego preparatu białkowego. Odmienne badanie zostało opublikowane w 2011 roku przez Marella C. et al. na łamach „Journal Dairy of Science”. Doświadczenie miało na celu sprawdzenie procesu ultrafiltracji przy wyrobie koncentratu białka serwatkowego o wysokiej zawartości α-laktoalbumin. Naukowcy w celu wstępnego oczyszczenia produktu wykorzystali proces mikrofiltracji, a nastepnie testowany materiał poddano oczyszczeniu przy zastosowaniu ultrafiltracji z membraną szerokoporową. Analizie poddano wydajność błon oraz zakres ciśnień transbłonowych. Badanie wykazało, że produkcja WPC z wysokim poziomem α-laktoalbumin jest możliwa, a opracowany proces może być użyty do zaspokojenia światowego popytu na odżywki białkowe z frakcją α-laktoalbumin [19]. Przeważająca liczba ankietowanych (95%) uczestniczących w badaniu nie uważa by odżywki białkowe miały negatywny wpływ na zdrowie. Potwierdzeniem tych wyników jest badanie wykonane przez Tiptona KD. et al. w 2004 roku. Naukowcy sprawdzali wpływ kazeiny oraz białka serwatkowego na organizm ludzki. Doświadczenie to miało na celu wykazanie czy występuje zależność pomiędzy anabolizmem mięśniowym wywołanym przez aktywność fizyczną a suplementacją preparatami proteinowymi. Uczestnicy badania po zakończeniu treningu oporowego nóg spożywali 3 typy napojów: kazeinę, placebo lub białko serwatkowego. Wyniki testów pokazały, że osoby otrzymujące kazeinę oraz białko serwatkowe zwiększyły syntezę białek mięśniowych [26]. Podobne badania zostały wykonane w 2009 roku przez Tanga JE. et al. Naukowcy analizowali działanie hydrolizatu białka serwatkowego, kazeiny oraz izolatu białka sojowego. Wszystkie frakcje poddano testom pod kątem influencji na syntezę białek w czasie odpoczynku i po wysiłku fizycznym u młodych męźczyzn. Wśród uczestników, którzy spożywali WPH i izolat białka sojowego odnotowano najwyższy wskaźnik syntezy białek mięśniowych. Ponadto wykazano, iż WPH bardziej stymuluję syntezę protein w porównaniu do białka sojowego [25]. 89 Doświadczeniem, które potwierdza pozytywny wpływ odżywek białkowych na zdrowie człowieka jest badanie kanadyjskiego naukowca - Bounousa G.W 2000 roku na łamach „Anticancer Research” opublikował badanie, które dotyczyło zastosowania koncentratu białka serwatkowego w leczeniu raka. WPC stanowi bardzo dobre źródło cysteiny. Aminokwas ten jest niezbędny do wewnątrzkomórkowej syntezy najważniejszego antyoksydanta ustroju ludzkiego - glutationu (GSH). Badania na zwierzętach wykazały, iż WPC wspomaga wzrost stężenia GSH w tkankach, co prowadzi do wzmocnienia aktywności przeciwnowotworowej i anty rakowej [2]. Zbliżone badanie potwierdzające pozytywne właściwości odżywek białkowych zostało przeprowadzone w 2001 roku przez Micke P. et al. z Mainz University Hospital w Niemczech. Celem badania była ocena wpływu doustnej suplementacji białkami serwatkowymi na stężenie glutationu, parametrów stresu oksydacyjnego i stanu odporności u pacjentów zakażonych HIV. Po dwóch tygodniach doustnej suplementacji 45g serwatki, odnotowano wśród uczestników próby wzrost poziomu GSH. Wyniki badań pokazały, iż krótkotrwała suplementacja białkiem serwatkowym zwiększa poziom glutationu [23]. Pokrewne wyniki badań zostały opublikowane w 2011 roku na łamach „Journal of Dairy Science” przez Xu R. et al. Doświadczenie miało na celu sprawdzenie antyoksydacyjnych właściwości odżywek białkowych przy wykorzystaniu mioblastów C(2)C(12). Dowiedziono, iż odżywki białkowe chronią komórki przed negatywnym oddziaływaniem wolnych rodników oraz hamują produkcję 8-hydroksydeoksyguanozyny związanej z uszkodzeniami oksydacyjnymi DNA [27]. Podsumowując można stwierdzić, iż metody produkcji wykorzystane do wyrobu danego preparatu proteinowego decydują o zawartości poszczególnych frakcji białkowych. Odżywki białkowe stosowane we właściwy sposób nie mają negatywnego wpływu na zdrowie i organizm człowieka. W połączeniu z odpowiednim systemem treningowym oraz należycie zbilansowaną dietą wspierają przyrost masy mięśniowej oraz proces regeneracji tkankowej po intensywnym wysiłku fizycznym. 90 12. Wnioski Na podstawie otrzymanych w pracy wyników można przedstawić następujące wnioski: 1. Mężczyźni preferujący trening kulturystyczny najczęściej korzystają z odżywek białkowych bezpośrednio po aktywności fizycznej. 2. Koncentrat białka serwatkowego (WPC) oraz izolat białka serwatkowego (WPI) cieszą się największą popularnością wśród konsumentów. Odżywki białkowe wykorzystywane są głównie w celu uzupełnienia braków białka w codziennej diecie. 3. Przy zakupie odżywki białkowej konsumenci zwracają szczególną uwagę na jakość produktu, opinie innych osób oraz cenę. Większość osób stosujących odżywki białkowe nabywa je w sklepach internetowych. 4. Profil poszczególnych składników odżywki białkowej jest znaczący dla konsumentów, podczas gdy metody produkcji danego produktu są dla nich nieistotne. 5. Regularna suplementacja wysokobiałkowymi preparatami sprzyja przyrostom masy mięśniowej oraz polepszeniu regeneracji po treningowej. Odżywki białkowe stosowane w odpowiedni sposób nie stanowią zagrożenia dla zdrowia człowieka. 91 13. Streszczenie Odżywki białkowe to suplementy diety stosowane powszechnie przez entuzjastów sportu i profesjonalnych atletów. W sprzedaży dostępnych jest wiele różnych typów białka w proszku. Najbardziej popularnymi frakcjami białkowymi są koncentraty, izolaty oraz hydrolizaty białka serwatkowego. Ich właściwości oraz profil poszczególnych komponentów uzależniony jest przede wszystkim od technik wyrobu. Do najczęściej stosowanych metod zalicza się filtrację membranową, wymianę jonową i hydrolizę. Białko to niezwykle istotny składnik odżywczy, wymagany przez ustrój do budowy mięśni. Dieta osoby aktywnej fizycznie powinna dostarczać odpowiedniej ilości białek pochodzenia zwięrzęcego i roślinnego. Podaż odpowiedniej ilości protein bywa często kłopotliwa dla wielu osób. Odżywki białkowe są łatwe w użyciu, występują w wielu wariantach smakowych i stanowią smaczną, nisko kaloryczną przekąskę między posiłkami. Pozyskiwane są z naturalnych surowców z wykorzystaniem najnowszych technik produkcji. Ich skład obfituje w błonnik, nienasycone kwasy tłuszczowe, witaminy, składniki mineralne oraz kompleksy enzymatyczne ułatwiające przyswajanie substancji odżywczych. Stosowane regularnie wspomagają kondycję włosów i paznokci, redukcję cholesterolu, wzrost masy mięśniowej, stabilizację poziomu cukru we krwi, działanie antyoksydacyjne, redukcję poziomu kortyzolu, leczenie kontuzji i skaleczeń, walkę z otyłością, cukrzycą. Odżywki białkowe nie powinny być stosowane jako zamiennik posiłku a jedynie jako uzupełnienie diety. Przyjmowane we właściwy sposób nie stanowią zagrożenia dla zdrowia człowieka. Celem niniejszej pracy było przedstawienie odżywek proteinowych oraz ich wpływu na zdrowie i organizm człowieka. Zbadano również opinię panujące wśród użytkowników forum kulturystycznego dotyczące działania, skuteczności oraz influencji odżywek białkowych na ustrój ludzki. W pracy wykazano, iż odżywki białkowe nie stanowią zagrożenia dla zdrowia człowieka i można je stosować po wcześniejszej konsultacji z dietetykiem. Według konsumentów, odżywki białkowe wspierają wzrost masy mięśniowej oraz proces regeneracji po treningowej. 92 Summary Protein supplements are widely used by sports enthusiasts and professional athletes. In sales there are many different types of protein powders. The most popular protein fractions are concentrates, isolates and hydrolysates of whey protein. The properties and components profile depends primarily on production techniques. The most used methods are membrane filtration, ion exchange and hydrolysis. Protein is an extremely important nutrient required by the regime to build muscle. Physically active persons diet should provide adequate amounts of animal and vegetable proteins. The supply of adequate amounts of protein is often embarrassing for many people. Proteins are easy to use, come in many flavors and are tasty, low calorie snack which can be used between meals. Protein powders are derived from natural raw materials by latest production techniques. Their composition is rich in fiber, fatty acids, vitamins, minerals and enzyme complexes to facilitate the assimilation of nutrients. Applied regularly can be helpful in condition of hair and nails, reduce cholesterol, increase lean muscle, stabilize blood sugar levels, antioxidant activity, reduce cortisol levels, treatment of injuries, obesity, diabetes. Protein should not be used as a meal replacement but only as a dietary supplement. Taken in the right way have no negative effect on human health. The purpose of this study was to provide protein supplements and their impact on health and the human body. Also examined the prevailing opinion among members of a bodybuilding forum on influence and effectiveness of protein supplements on the human system. The study demonstrated that protein supplements are not a threat to human health and can be used after prior consultation with a dietician. According to consumers, protein supplements promote muscle growth and regeneration after training. 93 14. Literatura: [1] - Bilsborough S, Mann N., A review of issues of dietary protein intake in humans, Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2006 Apr;16(2):129-52. [2] - Bounous G., Whey protein concentrate (WPC) and glutathione modulation in cancer treatment, Anticancer Res. 2000 Nov-Dec;20(6C):4785-92. [3] - Bouthegourd JC, Roseau SM, Makarios-Lahham L, Leruyet PM, Tomé DG, Even PC., A preexercise alpha-lactalbumin-enriched whey protein meal preserves lipid oxidation and decreases adiposity in rats, Am J Physiol Endocrinol Metab. 2002 Sep;283(3):E565-72. [4] - Constance Kies, Anne Driskell, Sports nutrition: Minerals and electrolytes, CRC Press, 1995. [5] - Cribb PJ, Williams AD, Carey MF, Hayes A., The effect of whey isolate and resistance training on strength, body composition, and plasma glutamine, Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2006 Oct;16(5):494-509. [6] - Cribb PJ, Williams AD, Stathis CG, Carey MF, Hayes A., Effects of whey isolate, creatine, and resistance training on muscle hypertrophy, Med Sci Sports Exerc. 2007 Feb;39(2):298-307. [7] - Dan Benardot, Advenced sports nutrition, Human Kinetics; 1 edition (December 9, 2005). [8] - Dr. Jennie Brand-Miller, Kaye Foster-Powel B.SC. M. Nutri. & Diet, The low GI shopper’s guide to GI values 2011 : The authoritative source of glycemic index values for 1200 foods (new glucose revolution), Da Capo Lifelong Books; Original edition (May 10, 2011). [9] - Dr. Michael Sharon, Nutrient A - Z : A user’s guide to foods, herbs, vitamins, minerals & supplements, Carlton Publishing Group; 4th edition (March 1, 2009). [10] - Frid AH, Nilsson M, Holst JJ, Björck IM., Effect of whey on blood glucose and insulin responses to composite breakfast and lunch meals in type 2 diabetic subjects, Am J Clin Nutr. 2005 Jul;82(1):69-75. [11] - Hoffman JR, Ratamess NA, Tranchina CP, Rashti SL, Kang J, Faigenbaum AD., Effect of a proprietary protein supplement on recovery indices following resistance exercise in strength/power athletes, Amino Acids. 2010 Mar;38(3):771-8. Epub 2009 Apr 4. [12] - Ira Wolinsky, Nutrition in exercise and sport, CRC Press, 1998. [13] - Jan-Christer Janson, Protein purification: Principles, high resolution methods, and applications (methods of biochemical analysis), Wiley; 3 edition (March 22, 2011). 94 [14] - Jose Antonio, Douglas Kalman, Jeffrey R. Stout, Mike Greenwood, Essentials of sports nutrition and supplements, Humana Press; 1 edition (June 11, 2008). [15] - Jose Antonio, Jeffrey R. Stout, Sports supplements, Lippincott Williams & Wilkins (September 1, 2001). [16] - Jose Antonio, Jeffrey R. Stout, Supplements for strength : Power athletes, Humana Press; 1 edition (June 11, 2008). [17] - Joy L Frestedt,John L Zenk,Michael A Kuskowski,Loren S Ward and Eric D Bastian, A whey-protein supplement increases fat loss and spares lean muscle in obese subjects: a randomized human clinical study, Nutr Metab (Lond). 2008; 5: 8. [18] - Krista Austin, Performance nutrition : Applying the science of nutrient timing, Human Kinetics; 1 edition (February 3, 2011). [19] - Marella C, Muthukumarappan K, Metzger LE., Evaluation of commercially available, wide-pore ultrafiltration membranes for production of α-lactalbumin-enriched whey protein concentrate, J Dairy Sci. 2011 Mar;94(3):1165-75. [20] - Marion Flechtner-Mors, Herwig H. Ditschuneit, Timothy D. Johnson, Mark A. Suchard and Guido Adler, Metabolic and Weight Loss Effects of Long-Term Dietary Intervention in Obese Patients: Four-Year Results, Obesity Research (2000) 8, 399–402; doi: 10.1038/oby.2000.48. [21] - Michael Colgan, Optimum sports nutrition : Your competitive edge, Advanced Research Pr; 1st edition (January 1993). [22] - Michael R. Eades, Mary Dan Eades ,The protein power lifeplan, Grand Central Publishing; 1 edition (May 2001). [23] - Micke P, Beeh KM, Schlaak JF, Buhl R., Oral supplementation with whey proteins increases plasma glutathione levels of HIV-infected patients, Eur J Clin Invest. 2001 Feb;31(2):171-8. [24] - Rebecca Wood, Peggy Markel, Paul Pitchford, The new whole foods encyclopedia : A comprehensive resource for healthy eating, Penguin (Non-Classics) (April 27, 2010). [25] - Tang JE, Moore DR, Kujbida GW, Tarnopolsky MA, Phillips SM., Ingestion of whey hydrolysate, casein, or soy protein isolate: effects on mixed muscle protein synthesis at rest and following resistance exercise in young men, J Appl Physiol. 2009 Sep;107(3):987-92. Epub 2009 Jul 9. [26] - Tipton KD, Elliott TA, Cree MG, Wolf SE, Sanford AP, Wolfe RR., Ingestion of casein and whey proteins result in muscle anabolism after resistance exercise, Med Sci Sports Exerc. 2004 Dec;36(12):2073-81. 95 [27] - Xu R, Liu N, Xu X, Kong B, Antioxidative effects of whey protein on peroxideinduced cytotoxicity, J Dairy Sci. 2011 Aug;94(8):3739-46. [28] - www.aktywni.pl/aktualnosci/skladniki-mineralne/ 7.03.2011 [29] - www.altmedicine.about.com/cs/herbsvitaminsad/a/Arginine.htm 7.03.2011 [30] - www.answerfitness.com/44/what-is-whey-protein-powder-and-do-i-need-it/ 12.03.2011 [31] - www.anyvitamins.com/serine-info.htm 7.03.2011 [32] - www.articlesbase.com/fitness-articles/discover-why-ion-exchange-wheyprotein-is-your-best-bet-for-building-lean-muscle-mass-quickly-3573926.html 25.02.2011 [33] - www.articlesbase.com/health-articles/the-importance-of-vitamins-andminerals-in-sports-nutrition-546945.html#axzz1Pc3OmxlW 7.03.2011 [34] - www.biology.arizona.edu/biochemistry/problem_sets/aa/aa.html 3.03.2011 [35] - www.bodybuilding.com/fun/5-ways-to-pick-good-protein-powder.htm 12.03.2011 [36] - www.bodybuilding.com/fun/bbinfo.php?page=Carbohydrates 7.03.2011 [37] - www.bodybuilding.com/fun/the-window-of-opportunity.htm 7.03.2011 [38] - www.bodybuilding.com/fun/willbrink3.htm 25.02.2011 [39] - www.bodybuilding.com/fun/willbrink3.htm 12.03.2011 [40] - www.bodybuilding.com/store/hp/images/100__micellar_casein_450_white.jpeg 3.03.2011 [41] - www.bodybuilding.com/store/hydrolyzed-whey-protein.html 3.03.2011 [42] - www.bodybuildingforyou.com/health-nutrition/whey-protein-powder-1.htm 20.02.2011 [43] - www.bodybuildingforyou.com/protein/whey-protein-processing-2.htm 20.02.2011 [44] - www.bodybuildingforyou.com/protein/whey-protein-processing-2.htm 3.03.2011 [45] - www.bodybuildingpro.com/proteinrating.html 25.02.2011 [46] - www.buzzle.com/articles/protein-powder-side-effects.html 12.03.2011 96 [47] - www.carcin.oxfordjournals.org/content/20/12/2209.full 7.03.2011 [48] - www.chem.uw.edu.pl/people/EMegiel/cwiczeni.htm 20.02.2011 [49] www.chemistryinnovation.co.uk/roadmap/sustainable/files/gfx/glutamic%20acid%2 0DOE.JPG 7.03.2011 [50] - www.cocoonnutrition.org/catalog/page_aminoacids.php 7.03.2011 [51] - www.cyberbaba.pl/produkty-spozywcze/117-tluszcze/1593-zabojcze-tluszcze 7.03.2011 [52] - www.daviscofoods.com/images/protein_chart.gif 12.03.2011 [53] - www.daviscofoods.com/pdf2/IXvsMF.pdf 20.02.2011 [54] - www.dbnutrition.com.au/welcome/images/stories/calcium-caseinatenutritional-info.jpg 3.03.2011 [55] - www.diet.ygoy.com/2009/06/15/what-is-pdcaas/ 3.03.2011 [56] - www.diet.ygoy.com/2009/06/15/what-is-pdcaas/ 3.03.2011 [57] - www.dietaryfiberfood.com/amino-acids2.php 7.03.2011 [58] - www.drlam.com/opinion/methionine.asp 7.03.2011 [59] - www.drugs.com/pro/glycine.html 7.03.2011 [60] - www.dymatize.com/clientuploads/directory/products/Elite-Egg-Choc.jpg 3.03.2011 [61] - www.ecofirstproducts.com/images/products/p3HiPro_chart.jpg 3.03.2011 [62] - www.eggalbumin.com/ 3.03.2011 [63] - www.en.wikipedia.org/wiki/Amino_acid 3.03.2011 [64] - www.en.wikipedia.org/wiki/Bodybuilding_supplement 12.03.2011 [65] - www.en.wikipedia.org/wiki/Cacao_bean 12.03.2011 [66] - www.en.wikipedia.org/wiki/Calcium_caseinate 3.03.2011 [67] - www.en.wikipedia.org/wiki/Carbohydrate 7.03.2011 [68] - www.en.wikipedia.org/wiki/Enzyme 12.03.2011 [69] - www.en.wikipedia.org/wiki/Hydrolysis 25.02.2011 97 [70] - www.en.wikipedia.org/wiki/PDCAAS 3.03.2011 [71] - www.en.wikipedia.org/wiki/Serine 7.03.2011 [72] - www.en.wikipedia.org/wiki/Soy_protein 3.03.2011 [73] - www.en.wikipedia.org/wiki/Tryptophan 7.03.2011 [74] - www.en.wikipedia.org/wiki/Vitamin 7.03.2011 [75] - www.en.wikipedia.org/wiki/Whey_protein 20.02.2011 [76] - www.eufic.org/article/en/expid/basics-fats/ 7.03.2011 [77] - www.eufic.org/upl/1/default/img/fatty%20acids(2).JPG 7.03.2011 [78] - www.eufic.org/upl/1/default/img/Omega%20fatty%20acids%20UK.jpg 7.03.2011 [79] - www.ezinearticles.com/?Beef-Vs-Chicken---Which-Protein-is-Best-to-BuildMuscle?&id=2318380 3.03.2011 [80] - www.ezinearticles.com/?expert=Aditya_Palav 20.02.2011 [81] - www.ezinearticles.com/?History-of-Whey-Protein&id=3882825 20.02.2011 [82] - www.faceci.com.pl/digestive_enzymes.html 12.03.2011 [83] - www.filtrationeng.com/microfiltration.cfm 20.02.2011 [84] - www.findarticles.com/p/articles/mi_m0FDN/is_2_9/ai_n6112779/ 20.02.2011 [85] - www.findarticles.com/p/articles/mi_m0KFY/is_8_26/ai_n28580605/ 3.03.2011 [86] - www.fitness-equipment-health.com/hydrolyzed_whey_protein.html 25.02.2011 [87] - www.flickr.com/photos/funny-photoshop- animals/3995333133/in/photostream 7.03.2011 [88] - www.food-info.net/pl/e/e466.htm 12.03.2011 [89] - www.foodnavigator.com/Science-Nutrition/Maltodextrin-whey-proteincomplexes-cheap-alternative-to-gum-arabic 12.03.2011 [90] - www.foreverhealthy.net/images/products/hempProteinFacts.gif 7.03.2011 [91] - www.gain-weight-muscle-fast.com/whey-protein.html 25.02.2011 [92] - www.geafiltration.com/library/quality_membrane_filtration.asp 20.02.2011 98 [93] - www.geosmolabstore.com/OsmoLabPage.dll?BuildPage&1&1&5 20.02.2011 [94] - www.gpmie.com/gpmie/cmsdoc.nsf/webdoc/webb8dhfkp 20.02.2011 [95] - www.healthsupplementsreviewed.com/wp-content/uploads/2010/07/caseinprotein.jpeg 3.03.2011 [96] - www.heavenswhey.com/learnmore.html 20.02.2011 [97] - www.hempprotein101.com/top-5-health-benefits-of-hemp-protein-powder/ 3.03.2011 [98] - www.hempproteinguide.com/hemp-protein-powder-for-bodybuilding/ 3.03.2011 [99] - www.hempproteinguide.com/nutrition-of-hemp-protein/ 3.03.2011 [100] - www.hubpages.com/hub/What-Is-Micellar-Casein-Protein-Powder-Exactly 3.03.2011 [101] - www.hydrobuilder.in/ 12.03.2011 [102] - www.ihealthdirectory.com/pea-protein/ 3.03.2011 [103] - www.images.netrition.com/images/vpx_zero_impact_protein_chart1.jpg 3.03.2011 [104] - www.img.nuvalife.com/supplements/093695-5/1/GeniSoy---Soy-ProteinPowder-Ultra-XT-Natural-Flavor-162-oz.jpg 3.03.2011 [105] - www.innvista.com/health/foods/hemp/seedprot.htm 7.03.2011 [106] - www.jbc.org/content/132/1/189.full.pdf 3.03.2011 [107] - www.jissn.com/content/2/1/43 7.03.2011 [108] - www.jissn.com/content/7/1/30/abstract 25.02.2011 [109] www.jrank.org/health/article_images/www.jrank.org_health/Ornithine_cycle.jpg 7.03.2011 [110] - www.lasting-weight-loss.com/dietary-minerals.html 7.03.2011 [111] - www.lenntech.pl/membrany-ceramiczne.htm 20.02.2011 [112] - www.livestrong.com/article/200743-hydrolyzed-whey-protein-supplementeffects/ 3.03.2011 99 [113] - www.livestrong.com/article/468195-is-hemp-protein-powder-healthy-for-you/ 7.03.2011 [114] - www.luckyvitamin.com/site/images/item_descrip/100841/100841-1.jpg 3.03.2011 [115] - www.melindasfitnessblog.com/wp-content/uploads/2010/01/optimumplatinum-hydrowhey1.jpeg 3.03.2011 [116] www.membrane.tradeindia.com/Exporters_Suppliers/Exporter4198.51969/REVERS E-OSMOSIS-FOR-WHEY-PROTEIN-CONCENTRATION.html 20.02.2011 [117] - www.mens-total-fitness.com/hydrolyzed-whey-protein.html 25.02.2011 [118] - www.mens-total-fitness.com/hydrolyzed-whey-protein.html 3.03.2011 [119] - www.metagestalt.wordpress.com/2010/08/28/hydrolyzed-protein-analysiscomparison/ 3.03.2011 [120] www.mpsupplements.com/media/catalog/product/cache/1/image/5e06319eda06f020e 43594a9c230972d/o/p/optimum-nutrition-soy-protein-chocolate.jpg 3.03.2011 [121] - www.mssincorporated.com/reverseosmosis.htm 20.02.2011 [122] - www.musclemedsonline.com/images/Carnivor.png 3.03.2011 [123] - www.musclemedsonline.com/images/carnivor_shots.png 3.03.2011 [124] - www.mybodyclub.com/wp-content/uploads/2010/04/100-whey-goldstandardoptimum-nutrition.jpg 3.03.2011 [125] - www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1595159/ 3.03.2011 [126] - www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11205219 25.02.2011 [127] - www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12450882 3.03.2011 [128] - www.newworldencyclopedia.org/entry/Asparagine 7.03.2011 [129] - www.newworldencyclopedia.org/entry/Histidine 7.03.2011 [130] - www.niam.pl/produkty/produkt/3394-e407_karagen 12.03.2011 [131] - www.niam.pl/produkty/produkt/3406-e415_guma_ksantanowa 12.03.2011 [132] - www.niam.pl/produkty/produkt/3676-e950_acesulfam_k 12.03.2011 100 [133] - www.nutraingredients-usa.com/Research/Whey-protein-holds-fat-fightingpotential-suggests-study 12.03.2011 [134] - www.nutraingredients-usa.com/Research/Whey-protein-and-building-musclethe-sum-greater-than-the-parts 12.03.2011 [135] - www.nutraingredients-usa.com/Research/Protein-supplements-show-bloodpressure-lowering-activity 12.03.2011 [136] - www.nutri.com/whey/ 25.02.2011 [137] - www.nutribiotic.com/media/specials/RiceProteinAd.jpg 3.03.2011 [138] - www.nutrient.javalime.com/ 7.03.2011 [139] - www.nutrient.javalime.com/ 7.03.2011 [140] - www.nutritional-supplements-health-guide.com/what-is-soy-lecithin.html 12.03.2011 [141] - www.olimp-supplements.com/?p=3&m=4&id=33 25.02.2011 [142] - www.pharmaceutical-drug-manufacturers.com/articles/whey-protein.html 12.03.2011 [143] - www.pl.wikipedia.org/wiki/Aminokwasy_endogenne 7.03.2011 [144] - www.pl.wikipedia.org/wiki/Laktoferyna 20.02.2011 [145] - www.pl.wikipedia.org/wiki/Olejek_eteryczny 12.03.2011 [146] - www.pl.wikipedia.org/wiki/Ornityna 7.03.2011 [147] - www.protein-powder-resource.com/beef_protein.html 3.03.2011 [148] - www.proteinpowder.mercola.com/images/pea-protein-order_01.jpg 3.03.2011 [149] - www.proteinpowder.mercola.com/pea-protein.html 3.03.2011 [150] - www.realtime.net/anr/vitamins.html 7.03.2011 [151] - www.saudeja.com.br/images/product/GG/vp2-aminogen.JPG 12.03.2011 [152] - www.scientificpsychic.com/fitness/fattyacids.html 7.03.2011 [153] - www.shop.mercola.com/images/product_images/whey-protein-aminogen-3pack-lg.jpg 12.03.2011 [154] - www.sklep.starsgym.pl/images/PVL/weglowodanowobialkowe/MutantMass_lg.jpg 7.03.2011 101 [155] - www.spectrumlabs.com/filtration/Edge.html 20.02.2011 [156] - www.sportyshealth.com.au/images/T/CS%20Monster%20Maize.gif 7.03.2011 [157] - www.springboard4health.com/notebook/proteins_isoleucine.html 7.03.2011 [158] - www.springboard4health.com/notebook/proteins_valine.html 7.03.2011 [159] - www.stayfitcentral.com/?p=1180 3.03.2011 [160] - www.steelcityfitness.com/images/705016100040.jpg 3.03.2011 [161] - www.stewia.info.pl/ 12.03.2011 [162] www.tczew.net.pl/~mgrmisiek/Technologia%20Chemiczna/A%20M%20I%20N%20 O%20K%20W%20A%20S%20Y%20%20%20i%20%20%20P%20E%20P%20T %20Y%20D%20Y.pdf 3.03.2011 [163] - www.thenaturalhaven.blogspot.com/2009/06/size-matters-proteinconditioning-part.html 25.02.2011 [164] - www.triarco.com/consumercenter/aminogen/info.asp 12.03.2011 [165] - www.umm.edu/altmed/articles/lysine-000312.htm 7.03.2011 [166] - www.umm.edu/altmed/articles/phenylalanine-000318.htm 7.03.2011 [167] - www.vegetarian.lovetoknow.com/Soy_Protein_Powder_Supplement 3.03.2011 [168] - www.visionlearning.com/library/module_viewer.php?mid=61 7.03.2011 [169] - www.vitaminstuff.com/ 7.03.2011 [170] - www.vitaminstuff.com/acetylcysteine.html 7.03.2011 [171] - www.vitaminstuff.com/amino-acids.html 3.03.2011 [172] - www.vitaminstuff.com/amino-acid-isoleucine.html 7.03.2011 [173] - www.vitaminstuff.com/amino-acid-valine.html 7.03.2011 [174] - www.vitaminstuff.com/amino-acid-isoleucine.html 7.03.2011 [175] - www.vitaminstuff.com/amino-acid-threonine.html 7.03.2011 [176] - www.vitaminstuff.com/amino-acid-phenylalanine.html 7.03.2011 [177] - www.vitaminstuff.com/amino-acid-alanine.html 7.03.2011 102 [178] - www.vitaminstuff.com/amino-acid-tyrosine.html 7.03.2011 [179] - www.vitaminstuff.com/amino-acid-proline.html 7.03.2011 [180] - www.vitaminstuff.com/amino-acid-cystine.html 7.03.2011 [181] - www.vitaminstuff.com/amino-acid-glutamic-acid.html 7.03.2011 [182] - www.vitaminstuff.com/amino-acid-aspartic-acid.html 7.03.2011 [183] - www.vitaminstuff.com/glutamine.html 7.03.2011 [184] - www.weightlossforall.com/protein-rice.htm 3.03.2011 [185] - www.wheyproteinisolate.net/ 3.03.2011 [186] - www.whfoods.com/genpage.php?tname=nutrient&dbid=103 7.03.2011 [187] - www.wisegeek.com/what-is-calcium-caseinate.htm 3.03.2011 [188] - www.wisegeek.com/what-is-albumin.htm 3.03.2011 [189] - www.wisegeek.com/what-is-rice-protein.htm 3.03.2011 [190] - www.wisegeek.com/what-is-taurine.htm 7.03.2011 [191] - www.wisegeek.com/what-are-the-different-types-of-fatty-acids.htm 7.03.2011 [192] - www.wisegeek.com/what-is-essential-fatty-acid-deficiency.htm 7.03.2011 [193] - www.wisegeek.com/what-is-potassium-chloride.htm 12.03.2011 103 15. Spis tabel: Tabela 1. Rodzaje filtracji membranowych sklasyfikowane pod względem ciśnienia, wielkości porów stosowanych membran, zakresu filtracji, zastosowania. Tabela 2. Zawartość aminokwasów endo i egzogennych w WPC. Tabela 3. Klasyfikacja pokarmów według wartości BV. Tabela 4. Dzienne zapotrzebowanie na poszczególne aminokwasy u dzieci w przedziale wiekowym 2-5 lat. Tabela 5. Skład kazeinianu wapnia firmy Double Barrel Nutrition. Tabela 6. Przykładowy profil aminokwasowy ORP firmy Nutribiotic. Tabela 7. Profil aminokwasowy białka konopii ( w 30 g produktu). Tabela 8. Zestawienie różnych odżywek białkowych pod względem ilości wybranych aminokwasów w 100 g produktu. Tabela 9. Klasyfikacja aminokwasów egzogennych pod kątem pełnionej funkcji i źródła pokarmowego. Tabela 10. Klasyfikacja aminokwasów endogennych pod kątem pełnionej funkcji i źródła pokarmowego. Tabela 11. Klasyfikacja witamin. Tabela 12. Klasyfikacja makroelementów. Tabela 13. Klasyfikacja mikroelementów. Tabela 14. Klasyfikacja enzymów trawiennych. Tabela 15. Rozkład opinii dotyczącej metod produkcji odżywek białkowych pod względem wieku ankietowanych. Tabela 16. Zależność pomiędzy częstością stosowania odżywek białkowych a wykształceniem ankietowanych. Tabela 17. Zależność pomiędzy stażem treningowym a wykształceniem ankietowanych. Tabela 18. Zależność pomiędzy stosowaniem diety a miejscem zamieszkania ankietowanych. Tabela 19. Zależność pomiędzy stażem treningowym a płcią. Tabela 20. Zależność pomiędzy częstością treningów a płcią. 104 Tabela 21. Zależność pomiędzy częstością treningów a stażem treningowym ankietowanych. Tabela 22. Zależność pomiędzy stosowaniem odżywek białkowych a stażem treningowym ankietownych. Tabela 23. Zależność pomiędzy częstością treningów a stosowaniem diety wśród ankietowanych. Tabela 24. Zależność pomiędzy ważnością metod produkcji odżywek białkowych a płcią. Tabela 25.Zależność pomiędzy ważnością profilu poszczególnych składników danego produktu a stażem treningowym ankietowanych. 105 16. Spis rycin: Rycina 1. Przykładowe membrany filtracyjne. Rycina po lewej stronie przedstawia zbiór kilku odmian, natomiast rycina po prawej stronie ilustruje membrany ceramiczne Rycina 2. Metody pozyskiwania poszczególnych form białkowych z serwatki (whey) za pomocą różnych odmian filtracji membranowej (RO, UF, NF, MF) Rycina 3. Instalacja do mikrofiltracji Rycina 4. Schemat działania mikrofiltracji krzyżowej zestawiony z filtracją typu dead-end Rycina 5. Ultrafiltracja serwatki. W wyniku tego procesu otrzymuje się koncentrat białka serwatkowego o różnym składzie procentowym Rycina 6. Otrzymywanie WPI 90 Rycina 7. Schemat odwróconej osmozy - przez warstwę filtracyjną przechodzi jedynie woda podczas gdy pozostałe cząstki takie jak tłuszcze, laktoza, sól, kazeina, peptydy i bakterie są zatrzymywane na membranie Rycina 8. Aparatura do odwróconej osmozy Rycina 9. Hydroliza białek przy udziale enzymów/kwasów Rycina 10. Koncentrat białkowy firmy Olimp Laboratories - 100% Natural Whey Protein Concentrate Rycina 11. Przykładowe izolaty białkowe Rycina 12. Schemat przedstawia klasyfikację produktów żywieniowych pod względem wartości PDCAAS Rycina 13. Hydrolizaty białkowe Rycina 14. Stopień uwalniania aminokwasów do krwiobiegu poszczególnych frakcji białkowych pod względem czasu Rycina 15. Odżywki białkowe na bazie kazeiny Rycina 16. Odżywka białkowa firmy Dymatize Nutrition wraz ze składem Rycina 17. Sojowe produkty białkowe Rycina 18. Organiczne białka ryżowe Rycina 19. Porównanie białka konopi pod względem zawartości kwasów tłuszczowych z różnymi produktami odżywczymi Rycina 20. Odżywki białkowe na bazie grochu 106 Rycina 21. Odżywki białkowe firmy MuscleMeds Performance Technology - Carnivor Rycina 22. Cykl kwasu cytrynowego Rycina 23. Konwersja histydyny do histaminy w obecności dekarboksylazy histydynowej Rycina 24. Reakcje konwersji kwasu glutaminowego do różnych związków chemicznych Rycina 25. Przykładowe odzywki białkowo-węglowodanowe Rycina 26. Klasyfikacja kwasów tłuszczowych Rycina 27. Podział kwasów tłuszczowych ze względu na ilość wiązań podwójnych Rycina 28. Kwasy tłuszczowe omega-3 i omega-6 Rycina 29. Klasyfikacja ryb pod kątem zawartości ω3 Rycina 30. Skład odżywki białkowej wyprodukowanej z konopi Rycina 31. Odżywki białkowe zawierające kompleks enzymatyczny - AMINOGEN® Rycina 32. Najnowsza odżywka białkowa firmy Optimum Nutrition wraz ze składem Rycina 33. Klasyfikacja produktów białkowych 107 17. Spis wykresów: Wykres 1. Płeć ankietowanych. Wykres 2. Wiek ankietowanych. Wykres 3. Wykształcenie ankietowanych. Wykres 4. Miejsce zamieszkania ankietowanych. Wykres 5. Charakter treningu preferowany przez ankietowanych. Wykres 6. Staż treningowy ankietowanych osób. Wykres 7. Ilość treningów ankietowanych. Wykres 8. Stosowanie odżywek białkowych przez ankietowanych. Wykres 9. Cel stosowania odżywek białkowych przez ankietowanych. Wykres 10. Stosowanie diety podczas suplementacji odżywkami białkowymi przez ankietowanych. Wykres 11. Preferowane diety przez ankietowanych. Wykres 12. Częstość stosowania odżywek białkowych przez ankietowanych. Wykres 13. Preferowane pory stosowania odżywek białkowych przez ankietowanych. Wykres 14. Najistotniejsze kryteria związane z zakupem odżywek białkowych przez ankietowanych. Wykres 15. Preferowane miejsca zakupu odżywek białkowych przez ankietowanych. Wykres 16. Preferowani producenci odżywek białkowych. Wykres 17. Preferowane rodzaje odżywek białkowych. Wykres 18. Aspekty wyboru odżywek białkowych. Wykres 19. Korzyści związane z suplementacją odżywek białkowych. Wykres 20. Struktura wpływu odżywek białkowych na zdrowie i organizm człowieka. 108 OŚWIADCZENIE (STUDENTA) ………………………………………………………… Imię i nazwisko studenta ……………………………………………………….. Nr albumu Oświadczam, że moja praca pt.: ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… …………………. a. Została przygotowana przeze mnie samodzielnie, * b. Nie narusza praw autorskich w rozumieniu ustawy z dnia 4 lutego 1994 roku o prawie autorskim i prawach pokrewnych (Dz. U. Nr, poz. 83 z późn. zm.) oraz dóbr osobistych chronionych prawem, c. Nie zawiera danych i informacji, które uzyskałem w sposób niedozwolony, d. Nie była podstawą nadania dyplomu uczelni wyższej lub tytułu zawodowego ani mnie ani innej osobie. Ponadto oświadczam, że treść pracy przedstawionej przeze mnie do obrony, zawarta na przekazywanym nośniku elektronicznym, jest identyczna z jej wersją drukowaną. Poznań,…………………2011r. ……………………………………………………….. Podpis Studenta *Uwzględniając merytoryczny wkład promotora (w ramach prowadzonego seminarium dyplomowego). 109 OŚWIADCZENIE AUTORA/AUTORÓW PRACY Wyrażam zgodę na udostępnienie przez Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu pracy dla potrzeb działalności dydaktycznej i naukowej. ……………………………… data …………………………………………………… podpis autora/autorów pracy 110 OŚWIADCZENIE Wyrażam zgodę na wykorzystanie przez zespół dr n. farm. Krzysztofa Kusa i Katedry i Zakładu Farmakoekonomki i Farmacji Społecznej UMiKM w Poznaniu dla celów dydaktycznych i naukowych pracy pt.: „……………………………………………………................................................................”. ……………………………… data …………………………………………………… podpis autora/autorów pracy 111