Proteinkvalitet, essensielle aminosyrer, og proteinenes biologiske verdi – hvorfor bør vi vite dette? Hvilken teoretisk og praktisk betydning har det?

Innlegget er basert på gjennomgang av en vitenskapelig oversiktsartikkel «Which protein is best?» av Jay R. Hoffman, PhD og Michael J. Falvo ved Department of Health and Exercise Science, The College of New Jersey, publisert i Journal of Sports Science and Medicine, 1. september 2004.

Hva er proteiner og proteinenes rolle

Proteiner er nitrogen-holdige forbindelser dannet av aminosyrer. De fungerer som den viktigste strukturelle komponenten i muskel og annet vev i kroppen. I tillegg blir de brukt til å produsere hormoner, enzymer og hemoglobin. De kan også brukes som energi, men primært  brukes de ikke som energikilde.

Jay R. HOFFMAN, PhD og Michael J. FALVO ved Department of Health and Exercise Science, The College of New Jersey sier følgende om proteiner i sin oversiktsartikkel «PROTEIN – WHICH IS BEST?», publisert i Journal of Sports Science and Medicine, 1. september 2004:

Proteins are nitrogen-containing substances that are formed by amino acids. They serve as the major structural component of muscle and other tissues in the body. In addition, they are used to produce hormones, enzymes and hemoglobin. Proteins can also be used as energy; however, they are not the primary choice as an energy source.»

Utnyttelse i kroppen

Menneskekroppen kan ikke direkte utnytte proteiner fra maten, enten de er fra dyreriket (kjøtt, egg, melk og fisk) eller planteriket (bønner, soya, korn, frukt og grønt).

Protein vi spiser brytes ned (spaltes) til proteinenes enkleste byggestener, aminosyrer. Dette skjer i tarmen. De ulike aminosyrene brukes i kroppen til fornyelse av celler og vev. Hoffmann og Falvo sier følgende om proteiner og essensielle aminosyrer:

Aminosyrer – essensielle aminosyrer og ikke-essensielle

Hva er aminosyrer?

Aminosyrer er proteinenes byggesteiner. Proteiner, enten de er hentet fra poteter eller kjøtt, planter eller dyr, er lange molekyler bestående av kjeder med aminosyrer, også kalt proteinets byggestener. Næringsstoffet spiller en avgjørende rolle i så å si alle biologiske prosesser i kroppen.

Aminosyrene i matvarer kombineres på utallige måter og danner ulike proteiner. I alt finnes det 20 forskjellige aminosyrer i kroppen. Noen aminosyrer kan kroppen produsere selv etter behov, og disse kalles ikke-essensielle. Åtte av dem (hos voksne, og ni hos spedbarn) kan ikke menneskekroppen produsere selv. Vi må derfor tilføre dem gjennom kosten. Disse aminosyrene kalles essensielle (livsviktige) aminosyrer.

Hva er essensielle aminosyrer?

Noen aminosyrer kan ikke kroppen produsere selv, og de kalles essensielle aminosyrer. Alle de kommer i utgangspunktet fra planteriket. Fisk, kjøtt, meieri og egg inneholder mye av alle de essensielle aminosyrene i samme matvare. Mange matvarer fra planteriket inneholder for lite av en eller to aminosyrer. Det er ulike aminosyrer ulike planter mangler, men tilsammen i et plantebasert kosthold der belgvekster er inkludert, blir det nok av alle essensielle aminosyrer.

Hoffmann og Falvo sier følgende om proteiner og essensielle aminosyrer:

«There have been 20 amino acids identified that are needed for human growth and metabolism. Twelve of these amino acids (eleven in children) are termed nonessential, meaning that they can be synthesized by our body and do not need to be consumed in the diet. The remaining amino acids cannot be synthesized in the body and are described as essential meaning that they need to be consumed in our diets. The absence of any of these amino acids will compromise the ability of tissue to grow, be repaired or be maintained.»

Essensielle aminosyrer er isoleucin, leucin, lysin, metionin, fenylalanin, treonin, tryptofan og valin.

Hvor mye er det i ulike matvarer?

Innhold av aminosyrer i ulik mat finnes i databaser i Sverige, Danmark, og USA,

Danmarks DTU Fødevareinstitutt. Fødevarelister. Innhold av aminosyrer og andre næringsstoffer i ulike matvarer  frida.fooddata.dk/food/lists/alphabetic og Livsmedelsverket, Aminosyretabell i livsmedelsverket.se/globalassets/livsmedel-innehall/naringsamnen/livsmedelsdatabas/aminosyrorper-100g.pdf

Også USAs matvaretabell inneholder oversikt over ulike aminosyrer i ulike matvarer. Her er det en oversikt over innholdet i matvarer fra planteriket

Aminosyren leucin: havre, poteter, bønner, fullkornbrød, nøtter og kjerner

Aminosyren leucin er spesielt viktig for idrettsutøvere. Når vi sjekker innholdet av leucin i plantekost, for eksempel i Danmarks DTU Fødevareinstituttet, ser vi at det er ganske lett å få den anbefalte for toppidrettsutøvere mengden leucin, som er omtrent 2,7 – 4 gram per dag, fra helt vanlige norske råvarer.

For eksempel, vil 100 gram havregryn, 4 skiver fullkornsbrød, 50 gram gresskarkjerner, 4 store poteter og 100 gram bønner til sammen gi 4,5 gram lysin.

Proteinenes biologiske verdi – proteinkvalitet og fordøyelighet

Proteinenes verdi (effektivitet) bestemmes av kvalitet og fordøyelighet. Proteinkvalitet refererer til tilgjengeligheten av aminosyrer i proteinet, mens fordøyelighet refererer til hvor godt proteinet kan bli utnyttet. Ulike proteiner har ulik aminosyre-sammensetning. Det er også forskjeller i hvor lett protein kan fordøyes (spaltes opp til aminosyrer) i kroppen, og hvor lett de kan utnyttes.

Proteinkvalitet  er avgjørende når man vurderer de ernæringsmessige fordelene proteinet kan gi. Det finnes flere måleskalaer og teknikker som brukes til å evaluere proteinkvalitet.

Les også: 2021 Danmarks kostråd anbefaler kraftig kjøttkutt både for helse, klima og bærekraft – her

Vurderingsmetoder (skåringsskalaer) av protein

Det finnes flere metoder for å bestemme proteinenes kvalitet. Hoffmann og Falvo sier følgende om proteinkvalitet og metoder som brukes til å vurdere proteinkvalitet:

«The quality of a protein is vital when considering the nutritional benefits that it can provide. Determining the quality of a protein is determined by assessing its essential amino acid composition, digestibility and bioavailability of amino acids (FAO/WHO, 1990). There are several measurement scales and techniques that are used to evaluate the quality of protein.

Protein Rating ScalesNumerous methods exist to determine protein quality. These methods have been identified as protein efficiency ratio, biological value, net protein utilization, and protein digestibility corrected amino acid score.»

Proteinkilder

Proteiner og aminosyrer finnes både i animalske og vegetabilske produkter. I 2021 oppfordrer helsemyndigheter i samtlige vestlige land til å foretrekke proteinkilder fra planteriket fremfor fra dyreriket. Les mer her og her

Proteinenes biologiske verdi (effektivitet)

bestemmes av proteinkvalitet og fordøyelighet. Proteinkvalitet refererer til tilgjengeligheten av aminosyrer i proteinet, mens fordøyelighet refererer til hvor godt proteinet kan bli utnyttet.  Proteinkvalitet  er avgjørende når man vurderer de ernæringsmessige fordelene proteinet kan gi.

Hva er komplette proteiner?

Komplette er proteiner som inneholder alle de åtte essensielle aminosyrene. Vanligvis er proteiner fra animalske matvarer komplette. Proteiner fra vegetabilske kilder mangler som regel en eller to av de essensielle aminosyrene. Derfor bør vegetarianere og veganere spise ulike proteinkilder som grønnsaker, frukt, korn og belgfrukter for å sikre inntaket av alle de essensielle aminosyrene.

Hoffmann og Falvo sier følgende om animalske og vegetabilske proteiner:

«Typically, all dietary animal protein sources are considered to be complete proteins. That is, a protein that contains all of the essential amino acids. Proteins from vegetable sources are incomplete in that they are generally lacking one or two essential amino acids. «

Komplette vegetabilske proteiner

Unntaket er noen få planter som inneholder alle de essensielle aminosyrene, og som derfor er komplette proteiner, eller av høy biologisk verdi. Komplette vegetabilske proteinkilder er soya, quinoa og hamp.

Kombinasjon av vegetabilske matvarer ila dagen dekker behovet

Når man reduserer inntak av animalske matvarer som kjøtt, egg og melk, kan man fortsatt dekke proteinbehovet fullt ut, også når man trener. Ved å kombinere kornvarer med belgvekster i løpet av en dag, f.eks., får man alle de essensielle aminosyrene.

Vegetabilske matvarer dekker behovet

Når man reduserer inntak av animalske matvarer som kjøtt, egg og melk, kan man fortsatt dekke proteinbehovet fullt ut, også når man trener. Ved å kombinere kornvarer med belgvekster i løpet av en dag, f.eks., får man alle de essensielle aminosyrene.

Siden vegetabilske proteiner har noe lavere fordøyelighetsgrad enn animalske, bør man øke proteininntaket med omtrent 10 – 15 prosent.

Les videre – hvordan dekke proteinbehovet gjennom vegetabilske kilder?