Fehérje

Fehérje

A fehérjék aminosavak lineáris polimereiből felépülő szerves makromolekulák. A fehérjék aminosav sorrendjét a gének nukleotid szekvenciája kódolja a genetikai kódszótárnak megfelelően. A fehérjék kialakításában a 20 féle "proteinogén" aminosav vesz részt, melyek szomszédos amino és karboxil csoportjaik között kialakuló peptidkötés révén kapcsolódnak egymáshoz, így kialakítva a fehérjék elsődleges szerkezetét, amit aminosav szekvenciának is nevezünk. A funkcióképesség megszerzéséhez, vagy a megfelelő szabályozás érdekében gyakran találkozunk az aminosav oldalláncok utólagos (poszt-transzlációs) módosításával. Egyes polipeptidek kialakításában több ezer aminosav is részt vehet, míg azokat, melyek kevesebb (<30) aminosavból épülnek fel, és nincs határozott harmadlagos szerkezetük szokás peptideknek nevezni, bár a peptid-fehérje megkülönböztetést elég lazán kezeli a tudományos nomenklatúra.

A fehérjék fontos biológiai szerepét jellemzi, hogy minden sejtben lejátszódó folyamatban részt vesznek. Számos fehérje enzimaktivitást mutat, azaz valamilyen biokémiai folyamat katalizátoraként segítik elő a sejt életben maradását. Fehérjék rendelkezhetnek stabilizáló, szerkezeti funkcióval is: sejt alakjának kialakítása (aktin, mikrotubuláris sejtváz, intermedier filamentum), sejten belüli transzportfolyamatok lebonyolítása (dinein, kinezin, miozin) mozgatás (akto-miozin rendszer). Más fehérjék a sejt és környezete közötti információ áramlás megvalósítása révén teszik lehetővé, hogy a sejt érzékelni tudja, és reagálni tudjon a külvilág ingereire.

Habár már Berzelius 1838-ban a fehérjéknek a görög eredetű protein nevet adta (melynek jelentése: „elsődleges fontosságú”), valódi szerepük felfedezéségig 1926-ig várni kellett, mikor J.B.Sumner bebizonyította, hogy az ureáz nevű enzim egy fehérje. Az első fehérje, melynek aminosav szekvenciáját megismerhettük az inzulin volt. Ezért az eredményéért Frederich Sanager 1953-ban kémiai Nobel-díjat kapott. Max F. Perutz-t és John C. Kendrew-t 1962-ben kémiai Nobel díjjal jutalmazták a mioglobin szerkezetének röntgen krisztallográfiás módszerrel történő megoldásáért, mely az első megismert atomi szintű fehérje térszerkezet volt. Mára az ismert fehérje szekvenciák száma, a genomikai programoknak köszönhetően a milliós méretet is meghaladta,[1] míg az ismert térszerkezetek száma megközelíti az ötvenezret.[2]

Fehérjék jelentősége

Testünk nagy része, főleg az izomzatunk olyan fehérjékből (aminosavakból) épül fel, amelyeket önmaga előállítani nem tud. Zsírmentes testtömegünk minden kilogrammjára számítva legalább 1 grammot be kell vinnünk naponta, még a legszigorúbb diéta idején is, hogy a túlzott izomvesztést megakadályozzuk.

Mivel szervezetünkben nincsenek fehérje raktárak, ezért az izomzat megtartása érdekében naponta többször kell fehérjét tartalmazó ételeket fogyasztanunk. A tápanyagtáblázatban megnézhetjük, melyik élelmiszerfajta mennyi fehérjét tartalmaz.

Fehérje források

  • Húsok

A zsíros húsokból (sertéshúsok, hízott baromfi, faggyús marha, birka, kolbászfélék, vörös áruk) ne vásároljunk magunknak, éppen elég, ha néha vendégségben rákényszerülünk a fogyasztásukra. A sovány húsok, amelyeket érdemes megvennünk, a következők: csirke, pulyka, marha (bélszín, lapocka, fehérpecsenye), vadhúsok (szarvas, vaddisznó, nyúl, fácán), belsőségek (tüdő, máj, zúza, szív), "herkentyűk" (kagyló, csiga, békacomb), halak többsége (kivétel hering, lazac). Ez utóbbiak sok hasznos olajat tartalmaznak, viszont emiatt kalóriatartalmuk is elég magas, tehát csak keveset fogyasszunk belőlük. A felvágottak közül a sovány (csirke, pulyka, gép-) sonka-felvágottak megfelelőek. Felejtsük el a parizert, disznósajtot és egyéb bizonytalan eredetű "vegyes-felvágottakat", csakúgy, mint a húsipar melléktermékeit jelentő virsliket, kolbászokat, hús- és májkrémeket.

  • Tejtermékek (túró, sajt)

A tej fehérjetartalma - a közhiedelemmel ellentétben - nem túl magas, mindössze 3,5%. Ennek megfelelően a kefireket, joghurtokat sem tekinthetjük fehérjeforrásnak. A túró fehérjetartalma magasabb, 15-17% körüli, a sajtoké még magasabb, 25-30%, ami eléri, sőt meghaladja a húsfélékét. Ugyanakkor mind sajtból, mind túróból törekedjünk soványat vásárolni, mivel a tejzsír nem ideális, kevés benne a telítetlen zsírsav. A túróra ráírják melyik a sovány, de a sajtokon sokszor azt tüntetik fel, hogy hány % zsír van a szárazanyagban, ami a teljes tömegnek kb. a fele. Ílymódon az 50-60 %-osak zsírosnak, a 30% alattiak soványnak mondhatók.

  • Tojás

Egy darab - átlagosan 40g-os - tojás 5g zsírt 5,5g fehérjét tartalmaz, ami 100g-ra vonatkoztatva 12-13%-ot jelent. Érdekes ugyanakkor, hogy az 5g zsír mind a sárgájában található, 2,5g fehérjével együtt, míg a tojás fehérjében 3g fehérje van zsír nélkül. Mivel a tojásfehérje biológiai értéke rendkívül magas, sok sportoló készíti úgy a rántottáját, hogy csak a fehérjét süti meg, esetleg egy egész tojást tesz az íze miatt 6 tojás fehérjéhez.

  • Hüvelyesek

A lencse, bab, sárgaborsó és hasonló száraz hüvelyesek a húsokhoz hasonló nagyságrendben (20-25%) tartalmaznak fehérjét, ugyanakkor nem tartalmaznak minden esszenciális aminosavat (kivéve a szója, aminek az elkészítése is más). A hüvelyesek nagyon hasznos részei étrendünknek, de figyelembe kell venni magas szénhidrát tartalmukat (50%!) is. Ezek a beltartalmi értékek a száraz súlyra vonatkoznak, tehát a főzés során csökkennek a vízfelvétel miatt, de arányuk természetesen nem változik. Javasolható, hogy a hüvelyesekből készült ételhez további szénhidrátot már ne adjunk, vagy ha mégis (pl. lencsés rizs) akkor kisebb adagokat fogyasszunk belőle.

Az egyes élelmiszerek fehérje tartalmát megtekintheted a részletes tápanyagtáblázatban!

Összetételük szerint

  • egyszerű fehérjék: Csak aminosavak építik fel őket, hidrolízisükkor csak aminosavak keletkeznek.
  • összetett fehérjék: Hidrolizátumuk egyéb alkotórészt is tartlmaz. Lehetnek
  • Metalloproteinek: Fémionokat tartalmaznak, például az alkohol-dehidrogenáz Zn2+-t, a citochrom oxidáz Cu2+-t.
  • Foszfoproteinek, például kazein
  • Hem-proteinek, például hemoglobin, mioglobin, citochrom-c, vas-protoporfirin részt tartalmaz.
  • Glikoproteinek: Szénhidrát-részt tartalmaznak, pl γ-globulin.
  • Lipoproteinek, például β1-lipoprotein
  • Flavoproteionek: Flavinnukleotid részt tartalmaz például a szukcinát dehidrogenáz
  • Nukleoproteinek: Nukleinsavakat tartalmaznak, például a dohánymozaik-vírus és a riboszómák RNS-t.

Funkciójuk szerint

A fehérjék sokféle funkciót töltenek be a szervezetben, ezek közül a fontosabbak:

  • Enzimek, például: tripszin, citochrom-c
  • Transzportfehérjék: Feladatuk a szervek közti szállító feladatok ellátása. Például: hemoglobin, hemocianin, szérumalbumin.
  • Védőfehérjék: Lehetővé teszik, hogy a szervezet fertőzéssel vagy sérüléssel szemben védekezzen. Például: ellenanyagok, fibrinogén, trombin.
  • Toxinok, például kígyómérgek.
  • Hormonok, például: inzulin, mellékvesekéreg-serkentő hormon (ACTH), növekedési hormon (GH).
  • Struktúrfehérjék: A mozgáshoz szilárd vázat biztosítanak, és a külső védelmet szolgálják. Például: kollagén,elsztin,retikulin
  • Motorfehérjék: a sejtszervecskék, vezikulumok sejten belüli mozgatása. Pl.: aktin, miozin, kinezin, dinein
  • Tartalékfehérjék: Az embrionális fejlődés korai szakaszában tartalékként szolgálnak. Például: ovalbumin, kazein.