Wat zijn eiwitten? Bouw en functie van eiwitten

Eiwitten (proteïnen) zijn een belangrijk onderdeel van de voeding. Eiwitten maken ongeveer 15% van het totale lichaamsgewicht uit. Eiwitten zijn een belangrijke bouwstof van het lichaam. Niet alleen de spieren bestaan uit eiwitten, maar ook in het bloed, huid en spijsverteringsstelsel komen eiwitten voor. Eiwitten kunnen ook als brandstof door het lichaam gebruikt worden. Eiwitten leveren 4 kcal per gram. Volwassen mensen hebben ongeveer 0,8 gram eiwit per kilogram lichaamsgewicht nodig.

Functies van eiwitten
Eiwitten kunnen gebruikt worden als bouwstof, of als brandstof. Eiwitten leveren 4 kcal per gram. De belangrijkste functie van eiwitten is echter dat ze gebruikt worden als bouwstof. Hieronder staat weergegeven hoe eiwitten als bouwstof verschillende functies kunnen uitvoeren.

Groei, onderhoud en herstel. Het lichaam bestaat naast water (ongeveer 60%) voor een zeer groot gedeelte uit eiwitten. Het menselijk lichaam bestaat voor ongeveer 15% uit eiwitten. Bijna alle weefsels bestaan voor een groot gedeelte uit eiwitten. Deze weefsels ondervinden dagelijks schade. Deze schade wordt hersteld door eiwitten te gebruiken. Verder zijn voor groei van weefsels eiwitten nodig. Sporters prikkelen bijvoorbeeld hun spieren om te groeien. Voor spiergroei (spierhypertrofie) zijn eiwitten nodig. Spieren bestaan voor een groot gedeelte uit de eiwitten actine en myosine. Ook kinderen hebben wat meer eiwitten nodig, omdat kinderen in de groei zijn. Bij een wond zorgen eiwitten in het lichaam dat de bloedstroom wordt gestelpt, dat er een korstje ontstaat en dat er uiteindelijk een litteken ontstaat. Bloedpropjes die voor bloedstelping zorgen bestaan uit het eiwit fibrine.

Afweer, immuunsysteem. Wanneer het lijf virussen en bacteriën (antigenen) opmerkt, maakt het antilichamen. De antilichamen maken de antigenen onschadelijk. Deze antilichamen bestaan uit eiwitten. Wanneer mensen te weinig eiwitten met de voeding binnen krijgen, is de afweer verminderd.

Transport. Eiwitten zijn zeer belangrijk voor transport in het lichaam. Een van de bekendere transporteiwitten is hemoglobine. Hemoglobine zit in de rode bloedcellen. De rode bloedcellen zijn verantwoordelijk voor zuurstoftransport in het lichaam. Verder verzorgen andere eiwitten dat vrije vetzuren vervoerd kunnen worden in het lichaam. Andere globulines bestaan ook uit eiwitten.

Enzymen. Zonder enzymen zouden weefsel die beschadigd zijn niet opgeruimd kunnen worden. Enzymen zorgen namelijk voor de afbraak van weefsels. In het verteringsstelsel worden enzymen ingezet om voeding te verteren. In cellen zorgen enzymen juist voor het afbreken en opbouwen van weefsels.

Hormonen. Een heleboel hormonen worden opgebouwd uit aminozuren. Eiwitten zijn opgebouwd uit verschillende aan elkaar gekoppelde aminozuren.

Reguleren van de vochtbalans. In de lichaamscellen, maar ook buiten de lichaamscellen (bijvoorbeeld in het bloed) komen stoffen voor die uit eiwitten bestaan. Al deze eiwitten trekken vocht aan (osmotische druk). Albumine is een eiwit in het bloedplasma die belangrijk is in het reguleren van de vochtbalans.

Bewaken zuur-base evenwicht (buffers). Wanneer het lichaam te zuur (acidose), of te basisch (alkalose) wordt, is dat een levensbedreigende situatie. Het lichaam kan eiwitten maken die het neutraal houden van het lichaam blijven bewaken. Albumine is een belangrijke buffer en houdt dus de zuurgraad (pH) van het bloed neutraal.

Structuur van eiwitten Alle eiwitten bestaan uit aminozuren. Aminozuren zijn een soort van bouwstenen waar de eiwitten uit bestaan. Aminozuren hebben een aantal structurele chemische kenmerken. Aminozuren bestaan uit een carboxylgroep (-COOH), aminogroep (-NH2), koolstofskelet (-CH) en een restgroep (-R). De restgroep maakt vaak uit wat voor soort aminozuur het is. Er zijn in totaal 20 aminozuren. Er zijn 8 essentiële aminozuren (histidine, leucine, lysine, methionine, fenylalanine, threonine, tryptofaan en valine). Deze eiwitten kan het lichaam niet maken. Er zijn 2 semi-essentiële aminozuren (cystine en tyrosine). Deze aminozuren moet het lichaam met de voeding binnen  krijgen wanneer er onvoldoende essentiële aminozuren zijn.

Deamineren en transamineren van aminozuren Het lichaam kan uit aminozuren glucose en vet maken. Hiervoor moeten aminozuren echter eerste gedeamineerd worden. Deamineren betekent dat de aminogroep van het aminozuur wordt verwijderd. Het lichaam kan aminozuren ook transamineren. Transamineren wil zeggen dat het lichaam met behulp van onder andere vitamine B6 de aminogroep van het aminozuur op een ander molecuul kan zetten, om er zo een ander aminozuur van te maken. Op deze manier kan het lichaam nieuwe aminozuren maken.

PDCAAS en Aanbevolen Dagelijkse Hoeveelheid (ADH) van eiwitten Het lichaam bestaat zoals eerder beschreven voor ongeveer 15% uit eiwitten. Bij een man van 80 kg bestaat het lichaam voor 12 kg uit eiwit. Toch hoeft een man van 80 kg niet 12 kg eiwit per dag te eten. Het lichaam hergebruikt eiwitten. Beschadigde weefsels worden afgebroken. Hier komen aminozuren uit vrij. Deze aminozuren worden gebruikt om het beschadigde weefsel weer te herstellen. Maar hoeveel eiwit heeft het lichaam dan nodig?
Om deze vraag goed te beantwoorden moet worden eerst ingegaan op een maat die weergeeft hoe goed een bepaald voedingseiwit voor het lichaam gebruikt kan worden.
Deze maat is PDCAAS. PDCAAS staat voor Protein Digestability-Corrected Amino Acid Score. Vrij vertaald in het Nederlands, voor eiwitverteerbaarheid gecorrigeerde aminozuurscore. Eerst wordt het begrip verteerbaarheid en daarna aminozuurscore beschreven.

Verteerbaarheid van eiwitten. Voordat eiwitten door het lichaam gebruikt kunnen worden, moeten eiwitten eerst beschikbaar worden gemaakt voor het lichaam. Het beschikbaar stellen van eiwitten is een gevolg van vertering. Uit voedingsmiddelen die minder goed verteerbaar zijn, komen de eiwitten minder goed vrij, dan uit goed verteerbare voedingsmiddelen. Eiwitten uit peulvruchten komen minder goed beschikbaar voor het lichaam, dan eiwitten uit melkproducten. De verteerbaarheid wordt weergegeven als een bepaald percentage. Zo kan melk voor 100% verteerbaar zijn, terwijl sommige peulvruchten voor bijvoorbeeld 80% verteerbaar zijn.

Aminozuurscore van eiwitten. In de weefsels (eiwitten) van de mens komen de verschillende aminozuren in een bepaalde verhouding voor. Hoe sterker de verhouding van aminozuren van een bepaald voedingsmiddel overeenkomen met de weefsels van de mens, des te beter is dat voedingsmiddel te gebruiken. Ook de aminozuurscore wordt als een percentage uitgedrukt. Zo heeft ei-eiwit een aminozuurscore van 100% en sommige peulvruchten een aminozuurscore van 80%.

Wanneer gekeken wordt naar sommige peulvruchten dan hebben deze een verteerbaarheid van 80% en een aminozuurscore van 80%. Wanneer deze getallen met elkaar vermenigvuldigd worden dan is de PDCAAS 64%. Het lichaam kan dus 64% van de eiwitten gebruiken die in het voedingsmiddel zitten. Uiteindelijk wordt de PDCAAS als een factor weergegeven. De PDCAAS voor peulvruchten in het voorgaande voorbeeld is 0,64. Een PDCAAS van 1 is het hoogst haalbare.
Doorgaans hebben dierlijke eiwitten een hogere PDCAAS dan plantaardige eiwitten. Dit is ook de reden dan vegetariërs en veganisten wat meer eiwitten moeten gebruiken, dan mensen die ook dierlijke producten gebruiken. Doordat echter verstandig bepaalde voedingsmiddelen naast elkaar kunnen worden gebruikt, wordt de PDCAAS over de gehele voeding verhoogd.
De ADH voor eiwit van volwassen mensen die ook dierlijke producten gebruiken, is ongeveer 0,8 gram eiwit per kilogram lichaamsgewicht per dag. De eerder beschreven volwassen man heeft dus 80 x 0,8g = 64 gram eiwit per dag nodig.
De ADH voor eiwit van volwassen vegetariërs en veganisten is ongeveer 1 gram eiwit per kilogram lichaamsgewicht per dag.
De aanbeveling voor sporters (mensen die bijna dagelijks 2 tot 6 uren intensief sporten) voor eiwit ligt rond anderhalve gram eiwit per kilogram lichaamsgewicht. Hiervoor hoeft de sporter echter geen speciale eiwitpreparaten te gebruiken. De sporter eet doorgaans meer en krijgt wanneer hij/zij de juiste producten kiest, voldoende eiwitten binnen. De sporter moet juist zorgen dat hij/zij voldoende koolhydraten gebruikt. Koolhydraten zijn nodig om hard te kunnen trainen, sneller te herstellen na training en koolhydraten beschermen tegen eiwitafbraak tijdens inspanning.
De bovengrens van eiwitten is 25% van de totale energie-inname. Bij een energie-inname van 2000 kcal mogen eiwitten dus niet meer dan 500 kcal van de totale energie-inname uitmaken. Een grote eiwitinname geeft een grotere belasting van lever en nieren. Er is echter nooit gebleken dat bij gezonde mensen een hoge eiwitinname een gevaar vormt voor de gezondheid. Daarnaast is een relatief hoge eiwitinname erg arbitrair.

Eiwitrijke producten
Zowel dierlijke als plantaardige producten kunnen veel eiwitten bevatten. Dierlijke eiwitrijke producten zijn bijvoorbeeld, vlees en vleeswaren, vis, melkproducten (kwark, melk, yoghurt, kaas).
Plantaardige producten bevatten relatief minder eiwit. Omdat echter van deze producten dagelijks veel wordt gegeten, is het toch een belangrijke eiwitbron. Plantaardige producten die eiwitten bevatten zijn noten, pinda’s, pindakaas, brood, peulvruchten (erwten, bruine bonen, kapucijners, witte bonen) brood, sojamelk en vleesvervangers op basis van sojabonen.

Lees ook:

Loop geen inkomsten mis, schrijf over hobby, werk of studie en verdien extra inkomsten!

Maak je eigen geldmachine in 8 stappen en wordt financieel onafhankelijk

Spierhypertrofie (spiergroei) door mechanische belasting, metabole stress en spierschade deel I

Waarom val ik niet af?

Koolhydraten, hypoglykemie en glycemische index

Soorten spieren, anatomie van spieren, werking van spieren

Sport en voeding

Afvallen, vetverbranding en bewegen

Spelregels voor een gezonde voeding

Bronnen:

Ellie Whitney, Rolfes, SR,. (2008) Understanding Nutrition, Wadsworth
JF de Wijn, Hekkens, WTJM,. (1994) Fysiologie van de voeding, Bohn Stafleu en Van Loghum, Houten/Zaventum
Victor L Katch, McArdle WD, Katch FI (2011) Essentials of Exercise Physiology, Lippincott Wiliams & Wilkins, Baltimore
http://gezondheidsraad.nl/sites/default/files/2006@A06_08_3.pdf
http://www.zuivelengezondheid.nl/?pageID=134&store=vm_artikel_detail&artikelen.id=228
Gertjan Schaafsma, The Protein Digestibility-Corrected Amino Acid Score, Journal of Nutrition, 2000; 130:1865S-1867S