rå biff
Kjøtt er en vesentlig kilde til protein i det norske kostholdet.
Av /shutterstock.
Proteiner

Proteiner. 1. Illustrasjonen viser to enkle aminosyrer, som begge er bygd opp rundt et sentralt karbonatom med en karboksylsyrerest, ett hydrogenatom og en aminogruppe knyttet til. I tillegg er det en restgruppe, som er et H-atom i glysin og en CH3-gruppe i alanin. Ved avspaltning av vann kobles karboksylsyren i den ene aminosyren sammen med aminogruppen i den andre, og gjennom dette dannes det en peptidbinding. Gjennom mange slike peptidbindinger dannes lange kjeder av aminosyrer/proteiner.

Av /Store medisinske leksikon ※.
Proteiner.

Proteiner. 2. Tre forskjellige, ikke-kovalente bindinger som bidrar til et proteins foldinger og dermed tredimensjonale struktur, og gjennom dette til proteinets funksjon. R = sidekjede i aminosyren.

Av /Store medisinske leksikon ※.
Proteiner.

Proteiner. 3. α-heliks (a, b, c) og β-sheet (d, e, f) konfigurasjoner i proteiner. α-heliks-strukturen oppstår ved at H-atomet i NH-gruppen i peptidbindingen danner hydrogenbinding med C-atomet i karboksylgruppen som går inn i peptidbinding fire aminosyrer lenger fremme. β-sheet-strukturen oppstår ved at peptidkjeden løper i motsatt retning (se fig. e og f), og ved at hydrogenbindinger her dannes mellom peptidbindinger i motsatt løpende kjede. I fig. a og d er aminosyrene med atomer unntatt sidekjedene (R) tegnet inn. I b og e er bare hovedatomene tegnet inn, og i c og f er symboltegnene for α-heliks og β-sheet brukt.

Av /Store medisinske leksikon ※.

Proteiner er den mest varierte gruppen av kjemiske forbindelser i kroppen. Et gjennomsnittsmenneske inneholder rundt elleve kilo protein. I mange celler utgjør proteiner halvparten eller mer av tørrstoffet, og i alle celler hos dyr og planter er de grunnleggende livsprosessene knyttet til proteiner.

Faktaboks

Uttale
proteˈiner
Etymologi
av gresk protos, ‘først, fornemst’

Proteiner brytes kontinuerlig ned og kan ikke lagres i kroppen. Derfor er jevn tilførsel viktig. Animalske produkter som fisk, kjøtt, melk og egg er spesielt gode kilder til proteiner av høy kvalitet. Belgvekster som erter og bønner er også gode proteinkilder. Proteiner ble tidligere kalt eggehvitestoffer.

  • Les mer om proteiner i Store norske leksikon

Oppbygning

Proteiner er svært kompliserte molekyler, og den detaljerte strukturen er klarlagt bare for en relativt liten del av proteinene. Man regner med at det er rundt én million forskjellige proteiner i kroppen. Årsaken er at proteiner er bygget opp av 20 til 25 (oftest kun 20) forskjellige aminosyrer som kan kombineres på nærmest utallige måter og med ulike lengder. Muskelproteinet myosin inneholder for eksempel cirka 1800 aminosyrer. De fleste proteinene består av 50–2000 aminosyrer, men enkelte er mye større; det er beskrevet proteiner med 10 000 aminosyrer.

I mange proteinmolekyler inngår flere peptidkjeder. For eksempel består insulin av to kjeder med i alt 51 aminosyrer, mens hemoglobin er bygd opp av fire kjeder med i alt 287 aminosyrer.

I tillegg til de enkle proteinene, som bare inneholder aminosyrer, finnes det et meget stort antall forbindelser mellom proteiner og andre stoffer. Eksempler på disse såkalte konjugerte (sammensatte) proteinene er lipoproteiner, som inneholder lipid (fettstoff), glyko- og mukoproteiner, som igjen inneholder varierende mengder karbohydrat, metallproteiner, fosfoproteiner og nukleoproteiner (forbindelser av nukleinsyrer og proteiner).

De fleste proteiner kan deles inn i to store hovedgrupper: proteiner som danner struktur og støttevev (fiberproteiner), og proteiner med en mer dynamisk funksjon (kuleproteiner). Se artikkelen proteiner for mer informasjon om proteinkjemi.

Tilførsel og omsetning

Proteiner.

Proteiner. 4. Denaturering og renaturering av et protein. Et renset protein har sin tredimensjonale struktur som gjør det funksjonelt (A). Når proteinet utsettes for høy konsentrasjon av urinstoff, påvirkes de krefter som normalt holder proteinet foldet (ionebindinger, hydrogenbindinger), og proteinet denatureres (B). Når urinstoff fjernes, gjenfinner proteinet sin normale struktur (C).

Av /Store medisinske leksikon ※.
Proteiner.

Proteiner. 5. Dannelse av kollagenfiber. Syntesen av peptidkjeden, pro-α-kjeden, skjer på ribosomene, og etter hvert som kjeden dannes, forskyves den inn i det endoplasmatiske retikulum og videre innover i golgiapparatet (1). Aminosyrene prolin og lysin modifiseres ved påhekting av OH-grupper (2), og senere også karbohydratsidekjeder (3). Tre pro-α-kjeder aggregerer spontant og danner en trippelheliks. (4–5). Prokollagen trippelheliks skilles ut fra cellen (6), og enzymer utenfor cellen klipper av propeptider av trippelheliksen (7). Dette resulterer i at kollagenmolekylene spontant aggregerer til fibriller (8) og senere til fibrer (9). Kollagenfibrene blir således tette og meget kraftige (eks. akillessenen).

Av /Store medisinske leksikon ※.

Proteiner må tilføres gjennom maten som kilde til de aminosyrene som trengs for å bygge nytt protein i kroppen, for eksempel for barn som vokser eller personer som trener mye og dermed bygger muskler. Men selv for en voksen person som ikke bygger muskler er det nødvendig å tilføre proteiner gjennom maten. Årsaken er at kroppen som en del av vedlikeholdsarbeidet kontinuerlig bryter ned og bygger opp igjen kroppens proteiner.

Proteinene blir brutt ned til aminosyrer, og disse blir så brukt til å bygge nytt protein. Blant annet som følge av at de rette mengdeforholdene av aminosyrer ikke er til stede til rett tid og kroppen ikke har noen mulighet til å lagre aminosyrer, vil noen aminosyrer bli oksidert, og nitrogenet vil bli skilt ut i urinen som urea. Dermed må kroppen tilføres aminosyrer for å erstatte disse selv når det ikke skjer noen netto proteinsyntese.

Omsetningen er raskest i leveren, beinmargen og tarmslimhinnen. Leveren produserer storparten av blodplasmaets proteiner. Omtrent halvparten av leverens protein skiftes ut i løpet av cirka ti døgn. Benmargen danner blodceller og bygger opp hemoglobin, mens tarmens slimhinne skal erstatte et stort fortløpende celletap, og i tillegg produsere en mengde enzymer. Proteinet i musklene skiftes ut mye langsommere, og i kollagenet i bindevev og knokler er omsetningen meget liten.

Aminosyrene som proteinene består av blir tilført ved at proteinene i maten brytes ned til aminosyrer i fordøyelseskanalen, for deretter å bli sugd opp gjennom tarmveggen (se også fordøyelse). Fra tarmen føres aminosyrene med blodet i portåren til leveren og herfra ut til vevene, hvor celler velger ut og tar opp de aminosyrene de har bruk for til å bygge opp sine egne proteiner. Dette skjer meget hurtig. Aminosyrene fra et måltid kan være innebygd i nytt vevsprotein få minutter etter at de er blitt tatt opp i blodet.

Kroppen har evne til å bygge de fleste av de 20–25 aminosyrene som kroppens proteiner består av selv, bare totaltilførselen av aminosyrer er stor nok, med unntak av de ni såkalt essensielle aminosyrene. Disse kan ikke kroppen danne selv ved ombygging av andre aminosyrer, og de må dermed tilføres gjennom maten.

De ni essensielle aminosyrene er lysin, metionin, isoleucin, leucin, tryptofan, treonin, valin, histidin og fenylalanin. Barn og unge har i tillegg behov for tilførsel av arginin fordi egensyntesen ikke er tilstrekkelig. Kvaliteten av proteinet som tilføres gjennom maten bestemmes dermed av i hvor stor grad innholdet av disse essensielle aminosyrene i matens protein matcher kroppens behov for disse aminosyrene. Matens proteinkvalitet uttrykkes ofte som biologisk verdi. Animalsk protein har generelt høyere biologisk verdi enn planteprotein.

De fleste proteiner inneholder rundt 16 prosent nitrogen, og mye av nitrogenet i kostholdet er bundet i proteiner. Man kan derfor få et mål på proteinbalansen i kroppen ved å bestemme urinens nitrogeninnhold. Under normale omstendigheter hersker det likevekt, det vil si at det skilles ut like mye nitrogen som det tas opp, og hvis proteinforbruket øker, stiger nitrogenutskillelsen tilsvarende. Dette skyldes at aminosyrer fra protein som tilføres utover det som trengs til å bygge proteiner, vil bli brukt som en energikilde, hovedsakelig ved å bli oksidert i leveren. I denne oksidasjonsprosessen dannes ammoniakk, og siden ammoniakk er giftig, omdannes denne til urea i leveren. Det er dermed svært krevende for kroppen å bruke protein som energikilde.

Proteiner gir mindre energi til bruk for fysisk aktivitet eller for å lagres som fett enn de andre energigivende næringsstoffene per vektenhet. Proteiner er derfor mindre fetende enn de fordøyelige karbohydratene stivelse og sukker, og mye mindre fetende enn fett. Matvarer med mye protein og lite karbohydrater og fett, for eksempel magert kjøtt og mager fisk, bidrar derfor positivt til energibalanse. Proteinrik mat har også i mange tilfeller vist seg å gi en langvarig metthetsfølelse, noe som ytterligere bidrar til et redusert energiinntak og dermed redusert risiko for fedme.

Nitrogenbalansen blir positiv (opptaket større enn utskillelsen) når nytt kroppsvev blir bygd opp. En slik positiv nitrogenbalanse finner man derfor hos barn og gravide, hos idrettsfolk under trening og hos rekonvalesenter etter avmagrende sykdommer. Omvendt betyr en negativ nitrogenbalanse at organismen mister vevsprotein. Det forekommer blant annet ved krefttilfeller, ved alvorlige infeksjoner, ved visse nyrelidelser, og dessuten ved en proteintilførsel som ikke kan dekke organismens minimumsbehov.

Noen av aminosyrene kan omdannes til glukose i leveren. Som en tommelfingerregel kan det dannes rundt et halvt gram glukose fra nedbrytningen av ett gram protein. Siden glukose blir en mangelvare ved lang tids faste fordi kroppens glukoselager er sterkt begrenset, forklarer dette hvorfor muskelmasse forsvinner i slike situasjoner. Aminosyrene kan også omdannes til fett, men i praksis skjer dette i svært liten grad.

Proteinbehov

Proteiner.

Proteiner. 6. Proteinomsetning. Proteinene kommer med føden ned i tynntarmen, hvor de nedbrytes til aminosyrer, som tas opp og føres med portvenen til leveren. I leveren bygges aminosyrene opp til proteiner – som dels brukes i leveren og dels sendes ut i blodbanen, som plasmaproteiner. Aminosyrer sendes også ut i blodbanen til vev som trenger disse byggesteiner til syntese av proteiner (særlig muskelvev). I leveren nedbrytes aminosyrer til urinstoff, som via blodbanen skilles ut gjennom nyrene.

Av /Store medisinske leksikon ※.

Verdens helseorganisasjon (WHO) og FAO anbefaler et daglig inntak på 0,75 gram protein av høy kvalitet (melk, egg) per kilo kroppsvekt for å opprettholde nitrogenbalansen hos friske voksne kvinner og menn. I spesielle situasjoner, for eksempel ved infeksjoner og ved graviditet og amming, kan behovet være langt høyere. Spedbarn har også et betydelig høyere behov; fra 2,43 gram per kilo kroppsvekt ved én måneds alder til 1,73 gram ved 5–7 måneds alder. Også ved høyintensitetstrening, og spesielt ved styrketrening, vil proteinbehovet kunne være høyere; i noen tilfeller over 1,5 gram protein per kilo kroppsvekt.

I Norge og mange andre land gis anbefalingene for tilførsel av protein som andel av energiinntaket. I Helsedirektoratets anbefalinger for sammensetning av kosten heter det at 10–15 prosent av energien i kosten bør komme fra protein.

Proteinunderernæring forekommer ofte i kombinasjon med energimangel og betegnes ofte som PEM (engelsk Protein-energy malnutrition). Ved alvorlig energimangel kan barn utvikle marasmus, som innebærer apati, diaré, dehydrering og ekstrem avmagring. Marasmus i første leveår innebærer risiko for at utvikling av hjernen hemmes slik at barnet kan bli varig funksjonshemmet. Hvis kosten inneholder tilstrekkelig med energi, men for lite protein, utvikles proteinmangelsykdommen kwashiorkor, som blant annet viser seg ved oppsvulmet mage.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg