Białka występują we wszystkich żywych organizmach, a także wirusach. Są niezbędnym budulcem struktur komórkowych i tkankowych. W organizmie człowieka białka stanowią około 56% suchej masy ciała. Białka stanowią podłoże lub biorą udział w licznych procesach fizjologicznych, m.in.:

• przenoszeniu i magazynowaniu różnych substancji,
• utlenianiu tkankowym,
• krzepnięciu krwi,
• procesach odpornościowych,
• procesach widzenia,
• przewodzeniu bodźców nerwowych,
• skurczach mięśni,
• dostarczaniu energii,
• regulacji procesów metabolicznych,
• regulacji gospodarki wodnej,
• wytwarzaniu i utrzymaniu odpowiedniej ciepłoty ciała.

W organizmie człowieka występuje niezliczona ilość rodzajów białek, ale wszystkie zbudowane są z 36 aminokwasów.

Aminokwasy to związki organiczne będące formą przejściową z materii nieożywionej do żywych organizmów. Są zbudowane z czterech powszechnie występujących na Ziemi pierwiastków: węgla (C), wodoru (H), azotu (N) i tlenu (O). Wyjątek stanowią dwa aminokwasy – cysteina i metionina, w skład których wchodzi dodatkowy, piąty pierwiastek – siarka (S).

Rośliny wszystkie aminokwasy wytwarzają same, wykorzystując do ich budowy substancje pobierane z środowiska – gleby, wody, powietrza. Substancje odżywcze wnikające do komórek roślinnych to z reguły związki chemiczne, więc w pierwszej kolejności są one transportowane do lizosomów, gdzie przy udziale odpowiednich enzymów są rozkładane na pierwiastki, a następnie trafiają do odpowiednich rybosomów, gdzie w obecności katalizatorów łączą się w aminokwasy. Procesami tymi sterują rozpuszczone w cytoplazmie kwasy nukleinowe – RNA oraz DNA.

Stojące wyżej od roślin w łańcuchu pokarmowym zwierzęta roślinożerne nie muszą wszystkich aminokwasów tworzyć od nowa, gdyż część z nich pobierają gotowe, jedząc pokarmy roślinne.

Stojący na samym szczycie łańcucha pokarmowego organizm ludzki nie tylko może wykorzystywać gotowe aminokwasy pokarmowe, ale wręcz musi, bowiem ludzkie komórki nie posiadają rybosomów potrafiących je zsyntetyzować.

Aminokwasów egzogennych ludzki organizm nie syntetyzuje, toteż muszą one być systematycznie dostarczane wraz z pożywieniem. Pokarmy pochodzenia roślinnego nie zawierają aminokwasów egzogennych w ilościach gwarantujących zaspokojenie zapotrzebowania, czym nie muszą się przejmować osoby stosujące zasady zdrowego odżywiania.

Fenyloalanina jest niezwykle ważna dla prawidłowego funkcjonowania komórek mózgu. Jest także naturalną substancją przeciwdepresyjną i zmniejszającą odczucie bólu. Występuje w mięsie, jajkach, niektórych żółtych serach oraz w zarodkach pszenicy.

Histydyna jest nieodzowna w procesie powstawania krwinek czerwonych i białych, jej obecność sprzyja także procesom regeneracji pozostałych komórek. Jest substancją wyjściową do produkcji neuroprzekaźnika – histaminy, która odgrywa kluczową rolę w reakcjach obronnych organizmu. Występuje w mięsie, jajkach oraz żółtych serach.

Izoleucyna jest szczególnie ważna w stresie. Jest też niezbędna w procesie produkcji hemoglobiny i wytwarzania energii. Występuje w mięsie, jajkach, żółtych serach, warzywach i owocach.

Leucyna umożliwia syntezę innych białek, ma więc fundamentalne znaczenie w procesach wzrostu, szczególnie budowy mięśni. Jest też aminokwasem stresowym. Występuje w mięsie, żółtych serach i zarodkach pszenicy.

Lizyna ma szczególne znaczenie dla kondycji komórek skóry i kości. Sprzyja tworzeniu kolagenu, umożliwia skuteczne wykorzystanie wapnia. Występuje w mięsie, jajkach, warzywach strączkowych.

Metionina jest niezbędna w procesie spalania tłuszczów oraz pełni rolę ważnego przeciwutleniacza. Występuje w mięsie, jajkach, żółtych serach i orzechach, natomiast w soi ani innych warzywach strączkowych metionina nie występuje.

Treonina jest niezwykle ważna dla prawidłowego funkcjonowania układu odpornościowego. Od niej też zależy kondycja skóry, kości i prawidłowe wykształcenie szkliwa zębów oraz funkcjonowanie tarczycy. Najobficiej występuje w jajkach, ale mięso i fasola również zawierają wystarczające ilości treoniny.

Tryptofan jest prekursorem neuroprzekaźnika serotoniny, która jest odpowiedzialna za nasz nastrój i dobry sen. W dostatecznych ilościach występuje w mięsie drobiu (szczególnie w mięsie indyka) oraz w żółtych serach, orzechach i drożdżach, a także, choć raczej w znikomych ilościach, w zbożach i warzywach strączkowych.

Walina jest aminokwasem szczególnie ważnym w okresach zwiększonego stresu. Jest niezbędna w procesach wytwarzania energii w komórkach, ma też wpływ na gospodarkę hormonalną organizmu i metabolizm. Występuje w mięsie (najobficiej w drobiowym), jajkach, żółtych serach oraz zarodkach pszenicy.

Aminokwasy endogenne mogą być syntetyzowane w rybosomach komórek ludzkiego organizmu, jeśli zajdzie taka potrzeba. Tym niemniej dla organizmu korzystniej jest, gdy także i te aminokwasy otrzymuje wraz z pożywieniem, zamiast trwonić energię na budowanie ich od nowa.

Alanina jest składnikiem tkanki mięśniowej i może być przetworzona w glukozę, jeśli organizm potrzebuje energii. Bierze udział w tworzeniu kwasów organicznych i przeciwciał, przez co wspomaga system odpornościowy. Występuje w mięsie, serach, jajkach.

Arginina poprawia odporność na bakterie, wirusy i komórki rakowe. Przyspiesza gojenie się ran i regenerację wątroby. Stymuluje wydzielanie hormonów. Występuje w mięsie, żółtkach jaj i orzechach.

Asparagina jest powszechnie obecna w białkach organizmu ludzkiego i stanowi główny magazyn związków azotowych. Najobficiej występuje w szparagach i roślinach motylkowych.

Cysteina wspomaga syntezę białek i stanowi materiał budulcowy w regeneracji komórek. Zwiększa wchłanianie selenu z przewodu pokarmowego, opóźnia efekty starzenia, chroni przed szkodliwym wpływem metali ciężkich i wolnych rodników. Najobficiej występuje w mięsie, żółtkach jaj i serwatce.

Glicyna bierze udział w regeneracji komórek nerwowych, jest składnikiem płynu wydzielanego przez gruczoł krokowy (prostatę), co niewątpliwie wpływa na prawidłowe funkcjonowanie tego organu. Jest ważnym składnikiem soli żółciowych. Najobficiej występuje w mięsie ryb, a także żółtkach jaj.

Glutamina jest ważnym regulatorem przemiany białek, szczególnie istotnym w wyłapywaniu toksycznego amoniaku powstającego jako produkt przemiany materii w trakcie rozpadu białek. Niedobór glutaminy powoduje zakwaszenie organizmu. Występuje w mięsie, kazeinie oraz białku kukurydzy.

Prolina stanowi główny składnik kolagenu, który jest głównym białkiem organizmu. Kolagen posiada bardzo wysoką odporność na rozciąganie i stanowi główny składnik ścięgien. Jest też odpowiedzialny za elastyczność skóry, a jego ubytek powoduje powstawanie zmarszczek w trakcie starzenia się. Bogatym źródłem proliny są wszystkie rodzaje mięs.

Seryna bierze udział w pracy systemy nerwowego, usprawnia przepływ impulsów nerwowych, wspomaga pamięć i ma istotny wpływ na funkcjonowanie mózgu. Najobficiej występuje w białku mleka – kazeinie, ale można ją znaleźć w innych pokarmach – jajkach, mięsie, pestkach słonecznika, migdałach.

Tyrozyna jest prekursorem ważnych hormonów: tyroksyny, trójjodotyroniny, adrenaliny, noradrenaliny oraz dopaminy. Do najbogatszych źródeł tyrozyny należą: żółtka jaj, mleko i jego przetwory, mięso ryb, siemię lniane i ziarno sezamu.

Jak już wiemy, wszystkie białka zbudowane są z aminokwasów, niczym z cegiełek. Skoro tak, to owe cegiełki muszą być czymś powiązane, by mogły tworzyć trwałą strukturę, jaką jest białko. Spoiwem nadającym białkom ich właściwości są połączenia peptydowe zbudowane z typowych pierwiastków wchodzących w skład aminokwasów – węgla (C), tlenu (O), wodoru (H), azotu (N) oraz siarki (S), a także kationów metali – manganu (Mn²⁺), cynku (Zn²⁺), magnezu (Mg²⁺), żelaza (Fe²⁺), miedzi (Cu²⁺), kobaltu (Co²⁺).

Zdecydowana większość z 36 aminokwasów służących do budowy białek pochodzi z białek pokarmowych, które w procesie trawienia są rozkładane na poszczególne aminokwasy, a następnie wchłaniane i z prądem krwi docierają do komórki. Aminokwasy endogenne ludzki organizm może zsyntetyzować sam, ale korzystniej jest, gdy otrzyma je gotowe z pożywieniem, natomiast aminokwasów egzogennych ludzki organizm nie jest w stanie zsyntetyzować, więc konieczne jest dostarczenie ich z pożywieniem.

Synteza białek zachodzi w rybosomach, do których trafiają aminokwasy zarówno pokarmowe, jak i zsyntetyzowane w innych rybosomach, a także pierwiastki mające tworzyć wiązania peptydowe. Sekwencją przyłączania poszczególnych aminokwasów wchodzących w skład białek steruje rozproszony w cytoplazmie interferencyjny kwas rybonukleinowy miRNA. Inaczej mówiąc: białka są budowane według specyficznego kodu genetycznego, dzięki czemu system odpornościowy rozróżnia rodzime białka od antygenów – białek innego osobnika, za wyjątkiem posiadających ten sam kod genetyczny bliźniaków jednojajowych.

Dzięki możliwości tworzenia olbrzymiej liczby sekwencji ich budowy, ze stosunkowo niewielkiej liczby aminokwasów natura potrafi tworzyć nieskończoną ilość niepowtarzalnych białek. Niektóre białka, na przykład przeciwciała, zawierają zbyt małą liczbę aminokwasów, żeby mogły być zakodowane, dzięki czemu możliwe jest wnikanie przeciwciał mleka matki do organizmu dziecka, a nawet wstrzyknięcie do organizmu przeciwciał osobnika innego gatunku, na przykład konia, w postaci tak zwanej surowicy.

Autor: Józef Słonecki