Protein

Proteiner er et av de energigivende makronæringsstoffene, og inneholder 4kcal per gram. De har likevel sin hovedfunksjon som kroppens byggestener, og inngår i alle kroppens celler. Ved siden av å bygge opp kroppen, er proteiner med å regulere mange kroppslige funksjoner i form av enzymer og peptidhormoner, samt at aminosyrer er forløpere for neurotransmittere som overfører nervesignaler.

Kjøtt

Denne artikkelen hører til artikkelserien om næringsstoffene.

Proteiner er bygget opp av aminosyrer. Felles for alle aminosyrer er at de er bygget opp av atomene karbon, hydrogen, oksygen og nitrogen, og enkelte aminosyrer inneholder også svovel. Alle aminosyrer er bygget opp rundt et sentralt karbonatom. I den ene enden finner vi en aminogruppe, som inneholder nitrogen, mens vi i den andre enden finner en karboksylsyre-gruppe. Det som skiller aminosyrene fra hverandre, er den siste gruppen som er festet på karbonatomet, den funksjonelle gruppen.

Aminosyre med aminogruppe, sentralt karbonatom, karboksylgruppe og funksjonell gruppe (R)

Det finnes mange molekyler som kan kategoriseres som aminosyrer, men bare 20 er direkte inkorporert i våre proteiner. Av disse 20 er åtte såkalte essensielle aminosyrer, noe som betyr at vi må få de gjennom kostholdet. Ytterligere fire aminosyrer er såkalt betinget essensielle, noe som vil si at vi under visse omstendigheter er avhengig av å få disse i oss gjennom kostholdet. De resterende åtte aminosyrene er ikke-essensielle, noe som betyr at vi ikke er avhengig av å få de gjennom kosten. Kroppen kan lage disse selv ved å bygge om andre aminosyrer.

Strukturen til et protein er delt inn i primærstruktur (rekkefølgen på aminosyrene), sekundærstruktur (lokale strukturer som dannes inni proteinet), tærtiær struktur (den tredimensjonale formen til proteinet) og kvaternærstruktur (strukturen som oppstår når flere proteiner foldes sammen i et kompleks). Det er den totale strukturen som gir proteinet sine egenskaper, og dersom denne endres, kan proteinet miste sin funksjon.

Aminosyrene er bundet sammen med peptidbindinger, og antallet aminosyrer i kjeden avgjør om det klassifiseres som et dipeptid (2), tripeptid (3), polypeptid eller et protein. Når det snakkes om peptider, er det normalt sett snakk om proteiner.

Hvor mye protein som er gunstig å spise er det litt uenighet om. Vi har et absolutt minimumsbehov, men mange mener at vi med fordel kan spise mer. Andre vil igjen peke på at et stort inntak kan ha negative konsekvenser for blant annet nyrene.

Opptak

Opptaket av proteiner er avhengig av at proteinene brytes ned til enkle aminosyrer. Fordøyelsen av proteiner starter i magesekken, der det sure miljøet bidrar til at proteinene denatureres (tertiærstrukturen brytes ned), og enzymet pepsin begynner å spalte opp polypeptidene. Aminosyrer i magesekken stimulerer bukspyttkjertelen til å produsere fordøyelsesenzymer.

Når peptidene kommer ned i tynntarmen, kommer de i kontakt med fordøyelsesenzymene fra bukspyttkjertelen, som aktiveres av et enzym som sitter i tarmveggen. Disse enzymene spalter peptidene på ulike steder, slik at vi sitter igjen med frie aminosyrer og noen di- og tripeptider. Disse tas opp i tarmcellene via spesifikke transportproteiner.

Vi kjenner til mange forskjellige transportproteiner som er ansvarlige for opptaket av forskjellige aminosyrer. Di- og tripeptider tas opp via en peptidtransporter, og disse spaltes inne i tarmcellene før aminosyrene sendes videre. Dersom større peptider eller hele proteiner tas opp i tarmcellene, kan dette gi utgangspunkt for utvikling av allergier.

Aminosyrene transporteres fritt i blodet til leveren, som styrer hva som skjer videre. Transamineringsreaksjoner er prosesser der aminosyrer omdannes til andre aminosyrer etter behov. Frie aminosyrer sendes ut i blodbanen, og transporteres til kroppens ulike celler, der de tas opp og brukes i produksjonen av nye proteiner.

Funksjoner

Proteiner er involvert i de aller fleste prosessene i kroppen vår. Aminosyrene vi tar opp fra maten vi spiser brukes til å bygge opp proteiner, og oppskriften på de ulike proteinene finner vi i arvematerialet vårt. Genene våre uttrykker mellom 150-200 000 ulike proteiner, som har ulike funksjoner:

  • Oppbygging av muskulatur, bindevev, sener, hud, hår, negler
  • Transport av oksygen og næringsstoffer i blodet. F.eks. lipoproteiner som frakter fettstoffer.
  • Transportproteiner som frakter stoffer inn og ut av celler.
  • Immunrespons
  • Enzymatiske reaksjoner (enzymer er proteiner)
  • Peptidhormoner som insulin, glukagon og veksthormon er proteiner
  • Nerotransmittere som serotonin og dopamin lages av aminosyrer, og konsentrasjonen av de ulike aminosyrene i hjernen er med å avgjøre hvilke neurotransmittere som produseres.

Oppbygging og nedbryting av proteiner skjer kontinuerlig, og hovedkilden vår til aminosyrer er gjenbruk av kroppsprotein. Daglig vil omtrent 250g protein brytes ned, og mesteparten av disse aminosyrene vil brukes til nydanning av proteiner.

Oppbygging av proteiner skjer slik:
DNA transkriberes til RNA inni cellekjernen. RNA transporteres deretter ut av kjernen og binder til ribosomene, der proteinsyntesen foregår. RNA inneholder oppskriften på det proteinet som skal produseres, og de ulike aminosyrene hektes på i riktig rekkefølge.

Aminosyrer kan brytes ned og brukes som energi. Når en aminosyre brytes ned står vi igjen med to deler, et karbonskjelett og aminogruppen. Aminogruppen vil fraktes til leveren og omdannes til urea, som skilles ut i urinen. Karbonskjelettet kan enten oksideres og gå inn i sitronsyresyklusen som substrat i energiproduksjonen, eller det kan være utgangspunkt for nydanning av glukose (glukogene aminosyrer) eller fettsyrer (ketogene aminosyrer).
Når folk snakker om at man tisser ut overskuddsprotein, så er det denne prosessen de egentlig snakker om, der det kan måles nitrogen i urinen.

Les mer om proteinmetabolismen.

Forskjellen mellom syntese og nedbrytning av proteiner avgjør om vi vokser eller ikke, og dette måles ved nitrogenbalansen. Dersom mer nitrogen skilles ut enn det vi tar opp, er vi i negativ nitrogenbalanse, noe som betyr at vi bryter ned kroppsprotein. Omvendt, dersom vi er i positiv nitrogenbalanse, bygger vi opp kroppsprotein.

Behov og anbefalinger

Minimumsbehovet for protein er den mengden som skal til for å dekke nitrogentapet, som først og fremst skjer gjennom urinen. Nitrogen utgjør i gjennomsnitt ca 16% av vekten til aminosyrene, så ved å måle hvor mye nitrogen som skilles ut, kan vi ved å gange med en faktor på 6,25 finne ut hvor mye protein vi bør få i oss. Dette avhenger såklart av kroppsvekten, da en større kropp krever mer protein for vedlikehold og opprettholdelse av kroppsvev.

Minimumsbehovet er beregnet til 0,8g/kg kroppsvekt. I anbefalingene er det lagt inn en sikkerhetsmargin, slik at anbefalt inntak er 1,2g/kg kroppsvekt. For folk som er aktive, øker proteinbehovet, og anbefalingene er derfor høyere (opp mot 2g/kg for unge idrettsutøvere i vekst).

Behovene for essensielle aminosyrer utgjør i underkant av 20% av det totale behovet, så ved å inkludere noen kilder til fullverdig protein daglig så vil du dekke dette uten problemer.

Det er lite hensiktsmessig å anbefale proteinmengde som prosentandel av energiinntaket, da behovet avgjøres av kroppsmasse og aktivitetsnivå. Dersom energiinntaket er lavt (slanking), vil andelen protein være høyere, da behovet er det samme. På samme måte vil vi trenge en lavere prosentandel protein ved et høyt energiinntak.

De norske anbefalingene er at protein bør utgjøre 10-20% av energiinntaket, noe som for de fleste er tilstrekkelig til å dekke minimumsbehovet. Ved et inntak på 2000kcal vil dette utgjøre 50-100g protein, og de fleste kosthold vil gi mer protein enn dette.

Proteinkvalitet

En annen ting som er viktig å ta hensyn til ved proteininntak, er proteinkvaliteten. Dette er først og fremst knyttet til innholdet av aminosyrer, fortrinnsvis de essensielle aminosyrene. Dersom det oppstår mangel på en bestemt aminosyre, vil hele proteinsyntesen stoppe opp, og vi vil bli syke.

kokt egg

Proteinkilder blir beskrevet som fullverdige dersom de inneholder alle de essensielle aminosyrene i tilstrekkelige mengder. Gullstandarden for proteinkvalitet er morsmelk, og den matvaren som kommer nærmest denne er egg.

Essensielle aminosyrer

Noen aminosyrer er viktigere enn andre, og disse kalles essensielle aminosyrer. Disse er essensielle fordi vi ikke kan lage de selv, og derfor må få de via kostholdet. Mangelfullt inntak kan føre til at proteinsyntesen stopper opp, og det ønsker vi ikke!

I utgangspunktet har vi 8 av disse essensielle aminosyrene, og de er Valin, Isoleucin, Leucin, Lysin, Metionin, Fenylalanin, Treonin og Tryptofan. En enkel huskeregel får vi hvis vi tar forbokstaven i disse. Da får vi setningen VILL Med FeTT.

Resten av aminosyrene (Alanin, Arginin, Aspartat, Aspargin, Cystein, Glutamat, Glutamin, Glycin, Histidin, Prolin, Serin og Tyrosin) er i utgangspunktet ikke essensielle. Kroppen kan bygge en aminosyre om til en annen, og alle disse kan vi lage selv. Noen av disse er imidlertid essensielle i enkelte situasjoner, og kalles derfor betinget essensielle. Dette gjelder f.eks. tyrosin, som med mangelfullt inntak av fenylalanin (som er nødvendig for syntesen) blir essensiell. Cystein kan bli essensiell ved mangel på metionin eller problemer i metabolismen av denne. Småbarn har begrenset mulighet til å lage arginin og histidin, så disse er essensielle for de minste.

Noen av de essensielle aminosyrene er såkalte forgreinede aminosyrer, BCAA (branched-chained amino acids). Dette gjelder valin, isoleucin og leucin. Disse finnes i større mengder i muskelvev.

Mangeltilstander

Mangel på protein er alvorlig, og mangel på aminosyrer kan føre til redusert vekst og over tid tap av kroppsvekt, spesielt i form av muskeltap. Vi har ikke proteinlagre i kroppen, så ved utilstrekkelig inntak må muskelmasse brytes ned for å frigjøre aminosyrer som kan brukes til å opprettholde viktige funksjoner.

Proteinmangel er ofte et resultat av generell energimangel. Protein Energy Malnutrition, PEM, er en sykdomsgruppe som ikke er helt uvanlig i utviklingsland der tilgangen på mat, spesielt mat med god proteinkvalitet, ikke er så god. PEM kan være primær, der utilstrekkelig matinntak er årsaken, eller sekundær, der det er et resultat av andre sykdommer som fører til lavt matinntak.

Kan vi få for mye?

Alt protein vi får i oss som er over behovet, vil brytes ned og gå inn i energimetabolismen. I denne prosessen vil mye nitrogen skilles ut over nyrene, og store mengder kan på sikt være negativt for nyrene. Da skal det imidlertid svært store mengder til. Det er ikke vist negative effekter på nyrene ved inntak opp til 3g/kg, noe som er vanskelig å oppnå, selv med bruk av tilskudd.

Tilskudd av enkelte aminosyrer kan gi negative effekter, men dette gjelder ikke alle aminosyrene.

Føllings sykdom, eller fenylketonuria, er en sykdom som gir nedsatt toleranse for aminosyren fenylalanin og økt utskillelse i urinen. Dette er en essensiell aminosyre, som også er forløper for aminosyren tyrosin (som i dette tilfellet blir essensiell). Søtningsmiddelet aspartam inneholder fenylalanin, så mennesker med denne sykdommen bør unngå aspartam.

Gode kilder

proteinmat

På verdensbasis er korn den største kilden til protein. Dette er ikke fordi korn inneholder spesielt mye protein, men fordi vi får i oss så store mengder av denne matvaren. Korn er imidlertid ikke en kilde til fullverdig protein, så vi er derfor avhengig av å kombinere korn med andre matvarer for å dekke behovet.

Kilder til fullverdig protein er egg, kjøtt, fisk, meieriprodukter og soya. Ved hyppig inntak av disse matvarene trenger du ikke å bekymre deg for å dekke minimumsbehovet.

Aktuelt om protein

Protein har vist seg å gi en høyere metthetsfølelse per kalori enn de andre energigivende næringsstoffene. Et økt inntak kan derfor være hensiktsmessig dersom man ønsker å redusere energiinntaket.

Den termiske effekten av protein, hvor mye energi som kreves for å fordøye og metabolisere næringsstoffet, er mye høyere enn for karbohydrater og fett. Et høyt proteininntak vil derfor øke energiforbruket noe.

Tilbake til artikkelserien om næringsstoffene

20 comments to Protein

  • Kan du si noe om termisk effekt og hvorfor denne er høyere fra protein enn fra fett og karbohydrater?

    • Dette handler om at kroppen bruker mer energi på å bryte ned protein til energi enn de andre næringsstoffene.

      For karbohydrater vil kroppen klare å produsere ATP tilsvarende 75% av energien som metaboliseres.
      For fett vil kroppen klare å produsere ATP tilsvarende 90% av det som metaboliseres.
      For protein vil vi bare klare å produsere ATP tilsvarende 55% av den totale energimengden.

      Resten av energien går med i prosessen med å bryte ned næringsstoffene. Dette økte energiforbruket ved å fordøye og metabolisere maten vi spiser kalles den termiske effekten av mat, TEF (Termic effect of food).

  • Marte

    Du nevner at tilskudd av enkelte aminosyrer kan gi negative effekter. Hvilke er disse, og hva slags negative effekter er det snakk om?

    Og hva er din mening om tilskudd av aminosyrer? Kan dette ha noen gunstig effekt?

    • Vegard

      Det som er poenget er at ved inntak av tilskudd som inneholder en spesiell aminosyre, kan man komme opp i mengder som gir toksiske effekter.

      Den mest toksiske aminosyren er metionin, som kan gi nedsatt vekst, leverskader og hjertesykdom.
      Fenylalanin gir problemer for de som lider av fenylketonuria eller Føllings sykdom. Denne inngår i aspartam, så dette bør unngås for de som har denne tilstanden.
      Cystein kan være toksisk om det totale proteininntaket er lavt.
      Glutamat kan være neurotoksisk i store konsentrasjoner. Mange reagerer på glutamat, som ofte tilsettes i industrimat som MSG.
      Histidin kan gi økt fettinnhold i blodet, økt sinktap, trøtthet, mental forvirring og redusert hukommelse.
      Tyrosin kan gi redusert vekst ved lavt totalt proteininntak.

      Det meste av dette er basert på dyrestudier, og det skal nok mye til for å få uheldige konsekvenser for mennesker.

      Jeg syns ikke tilskudd av enkelte aminosyrer er nødvendig, med mindre du får beskjed av legen din om å bruke det pga sykdom. Du kommer langt med proteininnholdet i maten du spiser, og utover dette vil et vanlig proteinpulver være mer enn tilstrekkelig. Alt proteinet brytes ned til aminosyrer i tarmen før det tas opp, så tilskudd av disse er etter min mening unødvendig.

  • Marte

    Takk for utfyllende svar!
    Er meget spent på hvilke argumenter solaray kommer med for å selge aminosyrer til et bredt spekter av kunder.

    • Vegard

      Et tilskudd med aminosyrer vil være raskere tilgjengelig enn et vanlig proteintilskudd, siden de allerede er spaltet fra hverandre.

      Om dette har noen praktisk betydning på resultatene er heller meget tvilsomt.

  • Marte

    Ja, var akkurat det som ble sagt når jeg kom med kritiske spørsmål. Men er jo grenser for hvor mange som sliter med dårlig opptak fra tarmen.
    Har du lest noen studier på tilskudd av aminosyrer?

    • Vegard

      Nei dessverre, men som sagt så er et raskere opptak det eneste argumentet, og om det har noen reell funksjon er jeg veldig skeptisk til.

      Det som derimot kan være positivt i forbindelse med trening er forgreinede aminosyrer, BCAA, altså aminosyrene valin, leucin og isoleucin. Disse aminosyrene er de det finnes mest av i muskelvev, og vil derfor ha en positiv effekt på proteinsyntesen. Dette er spesielt populært for de som spiser etter periodisk faste.

  • Per

    Hey!

    Jeg veier 65 kg og spiser 3-3,1 gram protein pr kroppsvekt på treningsdager (jeg er i kaloriunderskudd og på vei inn i godformen) – er det farlig? På hviledager spiser jeg 160-170 gram.

  • Per

    Ok :) ligger nå på ca 1600 kalorier på hviledager og 2100 kalorier på treningsdager – hvor langt ned kan jeg gå på kaloriene før det blir »for lite»?

    • Vegard

      Det avhenger litt av kroppsvekten din, fettprosenten, aktivitetsnivået osv. Det er beregnet at en kg kroppsfett kan frigi ca 70kcal/døgn, noe som betyr at om du har 10kg fett på kroppen så kan dette maksimalt dekke et underskudd på ca 700kcal/døgn.

      Jo lavere fettprosent du har jo mindre underskudd bør du ligge i for å unngå å miste muskelmasse.

  • Maria

    Hei! Hvordan er forskjellen mellom vegetabilske og animalske proteinkilder? Er det stor forskjell i sammensetning også(tenker på aminosyrer)? Er det vanskelig å få et fullverdig kosthold med bare vegetabilske proteinkilder?

    • Hei. Det er en forskjell mellom disse proteinkildene, og på generell basis er de anomalske av høyere verdi siden disse er fullverdige (inneholder alle aminosyrene i tilstrekkelig mengde). Det finnes også fullverdig vegetabilsk protein, for eksempel fra soya.

      Vegetabilske proteinkilder inneholder ofte for lite av en eller to aminosyrer, og regnes derfor ikke som fullverdige. Men, ved å kombinere ulike vegetabilske kilder så er det ikke noe problem å få i seg nok av alle aminosyrene. Det krever litt kunnskap, men det å spise et variert utvalg av mat er i de fleste tilfeller tilstrekkelig. Kornvarer og belgfrukter komplementerer hverandre for eksempel bra.

      Mange tror at det er viktig å dekke proteinbehovet med proteinkilder av så god kvalitet som mulig. Dette vil bare være riktig om man får i seg helt minimalt med protein. Med et gjennomsnittlig proteininntak spiller proteinkvaliteten mindre rolle, da man i de fleste tilfeller får i seg mer enn nok av alle aminosyrene til sammen,

  • Synes det Lysne skriver over er et viktig perspektiv. Vegetarianere spiser ikke bare brød! Kombinasjonen av belgefrukter og korn hjelper godt på proteinsammensetningen. Våren 1981 hadde prof. Vinnars en disputt gående i Svenska Lækartidningen. Den endte opp med at Vinnars innrømmet at det ikke bare var mulig, men uproblemstisk for vegetarianere å få dekket sitt proteinbehov, det har ikke seget inn ennå. Ved forrige århundreskifte ble proteinbehovet satt til mer enn 250 g/d. Gammel «kunnskap» dukker opp i nye forkledninger. Gå en tur og bygg fred i verden, mener nå jeg. Det koster miljøet mye å lage protein i konsentrert form (som kjøtt og fisk). Ved å bruke svære mengder av dette bare for å brenne det opp som energi, belaster vi naturen og stjeler fra de fattige – en aggressiv oppførsel. Verden er én og menneskeheten dens innbyggere, vi bor ikke i avsondrede nisjer her.

    • Vegetabilske kilder til protein er undervurdert! Animalske proteinkilder er fremdeles ypperlige matvarer, men det er mye som tilsier at det er fornuftig å også inkludere de vegetabilske i stor grad.

  • Jo forresten, jeg havnet her fordi jeg så etter en regle for de essensielle aminosyrene, men den jeg hørte for 30 år siden var noe saftigere enn ovenfor, noen som kan den?

  • These Ten Valuable Amino-acids Have Long Preserved Life In Man

    Threonine, Tryptophan, Valine, Arginine, Histidine, Lysine, Phenylalanine, Leucine, Isoleucine, Methionine

    • Eneste problemet jeg ser med denne er at Arginin og Histidin er såkalte betinget essensielle aminosyrer. Det betyr at de i utgangspunktet ikke er essensielle, men kan være det i gitte tilfeller. Hvis man skal ta med betinget essensielle aminosyrer på denne måten er det flere somfortjener å være med, som f.eks. cystein og tyrosin :)

  • […] Protein – Proteiner | Frisk og FunksjonellStrukturen til et protein er delt inn i … så vi er derfor avhengig av å kombinere korn med andre matvarer for å dekke behovet. Kilder til fullverdig … […]

Legg inn en kommentar