Význam bílkovin

Bílkoviny (proteiny) jsou nejvýznamnější složkou krmiv. V organismu ryb jsou zastoupeny nejvíce ve svalech a kostech, a také v jednotlivých orgánech, obvykle ve vazivové tkáni. Sacharidy, tuky i bílkoviny mohou sloužit v organismu jako zdroj energie. Bílkoviny jsou navíc nenahraditelné jako stavební složka tkáně a biochemický substrát. Význam bílkovin jako energetického substrátu je dán také zvýšenou schopností ryb přeměňovat bílkoviny na energii.

Čím jsou tvořeny bílkoviny?

Bílkoviny jsou v podstatě (bio)polymery aminokyselin. Aminokyseliny jsou tedy základní stavební kameny bílkovin. Každý organismus tvoří bílkoviny podle specifického složení aminokyselin. Tedy například všechny ryby mají stejné zastoupení aminokyselin v přepočtu na čistou bílkovinu. Odlišné a typické složení mají bílkoviny hovězího masa, sóji, pšenice atd.

Bílkovina vypadá podobně jako řetěz sestavený z jednotlivých článků. Počet aminokyselin v tomto řetězci je běžně více než 100 až několik tisíc, a ještě na ně mohou být navázány další organické i anorganické složky. Bílkoviny jednotlivých živých organismů se navzájem liší tak, že každá bílkovina je sestavena z určitých aminokyselin v určitém pořadí. Jedny z mála shodných bílkovin pro všechny živočichy jsou bílkoviny vazivové tkáně (tzv. kolagen). Aby živočich mohl vybudovat svoje vlastní typické bílkoviny, musí přijatou bílkovinu během trávení zpracovat na takové složky, ze kterých postaví vlastní typické tkáňové bílkoviny. Pokud by aminokyseliny měly jiné pořadí a zastoupení, vznikla by vadná bílkovina, což by znamenalo přinejmenším závažné zdravotní potíže.

Trávení bílkovin probíhá podobně jako u ostatních ve třech fázích: trávení, vstřebávání a utilizace. Při trávení bílkovin hrají hlavní roli kyselina chlorovodíková a enzymy trávící bílkoviny (proteolytické). Působí na bílkovinu v určitém pořadí, a tím se bílkovina postupně štěpí až na úroveň oligopeptidů, což jsou řetězce pouze několika molekul aminokyselin spojených navzájem.

a) Trávení
Přijatá bílkovina se dostává do žaludku (nebo rozšířeného střeva s podobnou funkcí). Zejména u ryb schopných požírat jiné ryby je žaludek velmi významný, protože zde se zahajuje trávení bílkovin a trávicí výkonnost žaludku určuje možnost dlouhodobě konzumovat určitou stravu. Důležitá je schopnost produkce většího množství kyseliny chlorovodíkové. Ta zahajuje trávení tím, že rozpouští kolagen, který spojuje svalová vlákna, a tuto bílkovinu potom činí dostupnou pro trávicí enzymy. Tyto enzymy se musejí aktivně zapojit a zahájit trávení bílkoviny, protože další trávicí enzymy, které se vylučují v dalších částech trávicí soustavy, jsou již přizpůsobené na předtrávenou bílkovinu a pokračují v jejím štěpení až do formy oligopeptidů. Trávení v žaludku u rybích kanibalů trvá podle velikosti kořisti mnohem déle než u ryb všežravých.

b) Vstřebávání
Bílkoviny rozštěpené na úroveň oligopeptidů (několik spojených aminokyselin) se vstřebávají stěnou střeva do krevního oběhu. Odtud jdou vrátnicovou žílou do jater a dalším tkáním.

c) Utilizace
Utilizace, neboli vestavba aminokyselin do tkání obvykle probíhá na úrovni oligopeptidů (ne jednotlivých aminokyselin), pro organismus je to energeticky úspornější. Dokáže tedy poskládat proteinový řetězec z částic řetězce tvořených z několika spojených aminokyselin.

Ryby na rozdíl od teplokrevných živočichů mají lépe přizpůsobený metabolismus na přeměnu bílkovin na energii. Je to zřejmě dáno menším obsahem sacharidů v původních zdrojích rybí potravy. Vliv na celkovou potřebu bílkovin má také teplota vody, zvýšení teploty o 5 °C může zvýšit potřebu bílkovin přibližně o 10% (z celkové jejich hodnoty, tedy např. ze 40% na 44%), ovšem předpokládá se, že je to dáno zvýšeným metabolismem při vyšší teplotě a také je to provázeno rychlejším růstem u nedospělých ryb. U některých euryhalinních ryb byla prokázáno podobně vyšší potřeba bílkovin se zvýšením salinity vody, ovšem nebylo to prokázáno jako obecně vhodný postup ke zlepšení příjmu bílkovin.

Cena bílkovin
Z hlediska ekonomického bílkoviny jsou nejdražší složkou krmiva, a z toho důvodu se musí dbát na jejich množství a kvalitu a jsou hlavní sledovanou složkou v krmivech.

Zastoupení bílkovin v krmivu
Doporučený obsah bílkovin v sušině krmiva pro masožravé ryby by měl být u potěru minimálně 52%, a během růstu se postupně snižuje až na nejméně 47% u generačních ryb.
Doporučený obsah bílkovin v sušině krmiva pro všežravé ryby by měl být u potěru nejméně 42%, a postupně se snižuje během růstu až na minimálně 37%.
Uvedené hodnoty platí pro sladkovodní i mořské ryby.

Jak posuzovat bílkoviny?

Bílkoviny v krmivu lze posuzovat podle různých kritérií, a to zejména:

a) Podle množství v krmivu:
V případě nekvalitních bílkovin by obsah bílkovin měl být ještě vyšší než doporučený, naopak při receptuře spočítané z kvalitních bílkovin může být nižší, běžně o třetinu. Při méně častém krmení (např. pouze 2 x denně) se potřeba bílkovin prokazatelně zvyšuje, což je neekonomické. Ryby totiž při velkých jednorázových dávkách nestačí dobře zpracovat všechny živiny.

b) Podle složitosti:
Bílkoviny se rozdělují na jednoduché a složité. Jednoduché bílkoviny jsou tvořeny z řetězců, na které nejsou navázány další látky, jako sacharidy, lipidy a podobně. Typickými zástupci jednoduchých bílkovin jsou albuminy a globuliny. Vyskytují se například jako albumin v krevní plasmě, jako vaječný bílek, nebo syrovátková bílkovina (škraloup na mléku). Jednoduché bílkoviny jsou poměrně dobře stravitelné i při nižší výkonnosti trávicí soustavy. Naopak některé složité bílkoviny, jako kolagen nebo kasein, se tráví pomaleji.

c) Podle stupně denaturace:
Bílkoviny se podle úrovně zpracování výchozího zdroje rozdělují na nativní a denaturované. Nativní bílkoviny jsou takové, které byly zpracovány tak, že si zachovají svoje původní biochemické vlastnosti. Především se jedná o zpracování při nízkých teplotách.

Denaturované bílkoviny jsou takové, kde v důsledku zpracování, nejčastěji při vyšších teplotách se mění biochemická struktura proteinu a ten ztrácí svoje původní vlastnosti. Typicky se to projevuje u teplokrevných živočichů při infekci zvýšením teploty ke 40°C, která má zničit patogenní mikroorganismy. 

Z hlediska stravitelnosti je tepelně zpracovaná bílkovina obvykle lépe stravitelná, ale zničí se takzvané biologicky aktivní peptidy, doprovodné látky, které v některých případech jsou významnou složkou bílkovin. Tyto biologicky aktivní peptidy z živočišných tkání ve formě například imunoglobulinů přímo zvyšují imunitu, nebo ve formě růstových faktorů podporují vlastní tvorbu imunoglobulinů v organismu, podporují růst tkáně, rychlost biochemických procesů.

Při použití vyšší teploty nad 50°C nelze jednoznačně uvažovat, že došlo k poškození všech biologicky aktivních složek. Některé složky se zachovají, dokonce některé speciální peptidy zvyšující obranyschopnost organismu, se získávají při dlouhém varu bílkovinných produktů.

d) Podle zastoupení aminokyselin:
Toto hodnocení je nejsložitější, ale také nejvýznamnější. Níže uvedené zastoupení aminokyselin v rybách je možné použít také jako výchozí pro porovnání s jiným krmivem, pokud je u něho zastoupení aminokyselin uvedeno. Čím více se krmivo svým obsahem aminokyselin blíží rybám, tím je vhodnější. Oficiálně se při sestavování receptury pro rybí krmiva doporučuje, aby zastoupení aminokyselin co nejvíce kopírovalo níže uvedené zastoupení aminokyselin v rybách, a to s touto předností podle významu:

a) nejvýznamnější z esenciálních:
– lysin
– methionin
– threonin

b) ostatní esenciální:
– isoleucin
– leucin
– fenylalanin
– tryptofan
– valin

c) asistující:
– cystein
– tyrosin

d) poloesenciální:
– histidin
– arginin

Význam pojmů esenciální, neesenciální a asistující je uveden níže.

Obsah aminokyselin v rybách (v g vztaženo na 16 g dusíku, tedy 100 g proteinu):
6.0 alanin
5.7 arginin
10.4 asparagová kyselina/asparagin
1.2 cystein
14.1 glutamová kyselina/glutamin
4.8 glycin
3.5 histidin
4.8 isoleucin
7.7 leucin
9.1 lysin
2.9 methionin
3.9 phenylalanin
3.7 prolin
4.3 serin
4.6 threonin
0.6 tryptofan
3.7 tyrosin
6.1 valin

Při rozborech tkáně ryb se dá najít asi 100 různých aminokyselin, které však neplní stavební funkce, ale jsou zde jako složka tkáňových tekutin, nebo jsou to látky vznikající během metabolismu. Základních stavebních aminokyselin tvořících proteiny je uváděno 20, u některých bílkovin může některá aminokyselina chybět nebo může být některá specifická další. Drtivá většina bílkovin však obsahuje všech 20 základních aminokyselin, k tomu se vyskytuje velmi často 5 dalších aminokyselin, považovaných ale jen za jejich deriváty. Typicky hydroxyprolin a hydroxylysin v kolagenu. Pokud někdo komerčně uvádí, že nějaký produkt obsahuje všechny důležité aminokyseliny, tak je to zavádějící, protože to platí prakticky pro všechny bílkoviny. 

Skutečné posouzení kvality je podle toho, jak se celkové hmotnostní zastoupení aminokyselin v přijímaných proteinech blíží zastoupení aminokyselin u živočicha, který je konzumuje a tvoří z nich bílkoviny vlastní, tak se hodnotí kvalita přijímaných bílkovin.

Tyto obsažené aminokyseliny ve stravě se podle významu rozdělují na:

– esenciální (nepostradatelné). Musí být dodány, organismus je nedokáže vyrobit z jiného zdroje. 
– poloesenciální (jsou nepostradatelné u rychle rostoucího organismu), někdy se jim také říká pomalé. Organismus je sice částečně vyrábí, ale pomalu, což nestačí požadavkům při rychlém růstu mláďat.
– neesenciální (postradatelné). Organismus je dokáže vyrobit z jiných zdrojů nebo esenciálních aminokyselin.
– asistující. Tento výraz znamená, že v metabolismu „asistují“ určitým esenciálním aminokyselinám. Nejsou to esenciální aminokyseliny, ale pokud jsou obsaženy ve stravě, tak je dokážou částečně nahradit. Přesněji, pro tvorbu asistujících aminokyselin organismus potřebuje použít esenciální aminokyseliny. Pokud jsou asistující aminokyseliny ve stravě, nepotřebuje organismus tolik esenciálních. Typické jsou dvojice aromatických aminokyselin, esenciální fenylalanin + neesenciální tyrosin, a sirné aminokyseliny esenciální metionin + neesenciální cystein. Při výpočtech receptur nebo aminokyselinového skóre se sčítají.

„Aminokyselinové zákony“

V průběhu biochemického výzkumu aminokyselin bylo formulováno několik zákonitostí, které vznikají při různě nevyváženém příjmu aminokyselin. V praxi jsou nejvýznamnější dva, a to je Rubnerův a Wolfův.

Zatímco Rubnerův zákon poukazuje na to, jaký vliv má nejméně zastoupená esenciální aminokyselina, tak Wolfův zákon naopak řeší následky esenciální aminokyseliny ve velkém nadbytku.

a) Rubnerův zákon limitující aminokyseliny
Esenciální aminokyselina, která je obsažena v nejnižším množství určuje celkové využití proteinu. Často se schématicky znázorňuje jako nádoba s více stěnami, kde nejnižší stěna určuje celkovou kapacitu nádrže. Také je vysvětlován jako schopnost sestavit řetězce z určitého počtu přesně stanovených různých článků, kde chybějící články omezí počet hotových řetězců. V praxi podle oficiálních údajů je využitelnost bílkovin kolem 50% právě kvůli nevyváženosti zastoupených aminokyselin. Pokud se však receptura spočítá s ohledem na obsah aminokyselin v proteinech krmiva a případně se ještě chybějící aminokyseliny doplní (nejčastěji chybí lysin), může využitelnost aminokyselin činit kolem 90 – 100%, čili využitelnost je prakticky dvojnásobná. Potom může být úměrně i snížen obsah bílkovin v krmivu a nahrazen spíše energetickými substráty nebo surovinami s vysokým obsahem jiných biologicky aktivních látek.

Při nevyváženém příjmu aminokyselin vzniká takzvaná aminokyselinová dysbalance v potravě, která může způsobit zdravotní problémy až úhyn. Nejrychleji aminokyselinová dysbalance vznikne u mladých zvířat, která jsou krmena nevyváženou směsí a nemohou živiny volně získávat jinde, neboli jsou v uzavřeném živinovém systému. 

b) Wolfův zákon nadbytku esenciální aminokyseliny
Esenciální aminokyselina ve velkém nadbytku více než čtyřnásobném porušuje metabolismus ostatních aminokyselin. Zesiluje projev limitující aminokyseliny, inhibuje se metabolismus jiných aminokyselin a tyto metabolické systémy si navzájem konkurují. Bohužel některá přírodní krmiva jsou natolik nevyvážená, že tento stav při opakovaném výhradním krmení tímto jedním krmivem může nastat, a je přisuzován infekci nebo jiným vlivům. Toto riziko se dá odstranit kombinací vhodných přírodních krmiv nebo bioenkapsulací.

Význam jednotlivých aminokyselin

a) Esenciální, neboli nepostradatelné aminokyseliny:
– isoleucin
– leucin
– lysin
– methionin
– phenylalanin
– threonin
– tryptofan
– valin

b) Poloesenciální aminokyseliny:
– arginin
– histidin

c) Aminokyseliny asistující, „nahrazující“ esenciální aminokyseliny:
– cystein
– thyrosin

d) Ostatní aminokyseliny postradatelné:
– Alanin
– Asparagová kyselina
– Asparagin
– Glutamová kyselina
– Glutamin
– Glycin
– Prolin
– Serin

Klíčový problém metabolismu aminokyselin z hlediska řízené výživy

Aminokyseliny se v první řadě účastní metabolismu jako stavební látky zejména bílkovin, ale při jejich nadbytku (obvykle kolem 50 % u nevyvážených proteinů) se jich organismus musí nějak zbavit. Dokáže je skladovat 5 – 12 hodin, ale pokud je mezitím nevyužije, tak je musí zlikvidovat. Jejich prosté vyloučení by bylo málo výhodné, a proto se přeměňují na energeticky využitelné složky, metabolické palivo. Tato přeměna aminokyselin probíhá ve třech krocích:

1) Deaminace, neboli odstranění aminoskupiny. Aminoskupina se přemění na amoniak.
2) Amoniak se vyloučí (hlavně žábrami), nebo přemění přímo na močovinu nebo se váže na kyselinu asparagovou a následně se přemění na močovinu (a vyloučí ledvinami). Tomu se říká močovinový cyklus (dříve také ornithinový podle aminokyseliny ornithinu, která vzniká v jeho průběhu).
3) Zbudou bezdusíkaté kostry aminokyselin, kterým se říká alfa-oxokyseliny, a ty se již použijí jako palivo. 

Za určitých okolností, zejména při nadměrném přívodu bílkovin může nadbytečně tvořený amoniak nebo alfa-oxokyseliny poškozovat organismus. 

Které aminokyseliny lze považovat ve výživě ryb za významné?
Primárně významné, prakticky nepostradatelné tedy jsou:
– Arginin
– Histidin
– Methionin
– Cystein
– Valin
– Leucin
– Isoleucin
– Phenylalanin
– Thyrosin
– Lysin
– Threonin
– Tryptofan

Tyto aminokyseliny je nutno kontrolovat v případě tvorby receptur takzvané biochemicky definované výživy, kde je snaha docílit co nejvyšší využitelnost proteinu. 
Význam glutamové kyseliny a asparagové kyseliny
Tyto aminokyseliny mají hlavní vliv jako vychytávače amoniaku a následně zdroje amoniaku nebo aminových skupin pro tvorbu postradatelných aminokyselin nebo pro odstraňování amoniaku z organismu a tvorbu močoviny. V souvislosti s těmito aminokyselinami se můžete setkat s třemi variantami jejich názvů, přesněji metabolických forem:

Glutamová kyselina – glutamát – glutamin.
Asparagová kyselina – aspartát – asparagin.

Základní složky jsou kyselina glutamová a kyselina asparagová. Pokud jsou při pH vyšším než 3, což je v uvnitř organismu normální, tak jsou negativně nabity a potom se jim říká v tomto ionizovaném stavu glutamát nebo aspartát. Pokud na sebe navážou aminoskupinu, říká se jim glutamin nebo asparagin.

Glutamová kyselina – glutamin je významnou stavební aminokyselinou ve stěnách sliznic. Glutamin se více spotřebuje i při stresu a zvýšené zátěži. Jeho nedostatek potom způsobuje horší odolnost vůči infekčním chorobám. Kyselina glutamová podporuje přenos draslíku z krve do mozku a podporuje mozkovou činnost.

Kyselina asparagová podporuje společně s glutaminem činnost mozku.

Obě aminokyseliny také představují významný (glukogenní) zdroj energie pro svaly v případě, že se vyčerpá zásoba disponibilního glykogenu (přibližně třetina z celkového množství).

Praktický význam poloesenciálních aminokyselin
Histidin je mezi těmito aminokyselinami považován za významnější, někteří významní biochemici jej dokonce považují za esenciální. U ryb má vliv na stavbu buněk a tvorbu červeného krevního barviva, nedostatek zpomaluje růst a zhoršuje rozmnožovací funkce.

Arginin je považován za méně množstevně problematickou poloesenciální aminokyselinu, ale nedostatek zpomaluje růst. Organismus může arginin tvořit v takzvaném močovinovém cyklu, ale produkce nestačí pro rychlejší růst organismu a kromě toho takto vytvořený se opět následně v močovinovém cyklu odbourává jako aminokyselina pomáhající likvidovat nadbytečně přijaté ostatní aminokyseliny nebo jejich metabolity. Je to tedy klíčová aminokyselina v odstraňování přebytečných aminokyselin a dusíkatých katabolitů vznikajících při svalové činnosti a podobně. Arginin je významnou aminokyselinou ve vazivové tkáni (šlachy, klouby, svaly), ve srovnání s jinými aminokyselinami je zde relativně nejvíce zastoupen. 
Arginin je aminokyselinou hrající hlavní roli v návaznosti močovinového cyklu (odbourávání dusíkatých katabolitů) na citrátový cyklus (tvorba energie), jako společná látka argininosukcinát, což v důsledku znamená tvorbu energie právě z dusíkatých katabolitů a zároveň také podporu spalování tuku jako zdroje energie. Zejména u ryb je činnost močovinového a citrátového cyklu dobře vyvinuta.

Arginin je zdrojem oxidu dusnatého, který v organismu reguluje prokrvení tkání.

POZOR NA ANTAGONISMUS ARGININU A LYSINU!
Arginin je antagonista (protipůsobící) lysinu. Význam lysinu ve výživě je velký, je to nejvíce chybějící aminokyselina v krmivech. Pokud by se do krmiv doplňoval čistý arginin, situaci ještě zhoršuje. Pokud se přidává arginin, měl by se přidávat také lysin. Přidávání čistého argininu do krmiva je tedy poněkud problematické, nehledě na to, že volný arginin může zhoršit průběh případné probíhající virové infekce.
Praktický význam „doplňujících“ (asistujících) aminokyselin
Cystein ovlivňuje kvalitu kůže a šupin. Je aminokyselinou, která podobně jako arginin ovlivňuje prokrvení tkání, ale nikoliv jako zdroj oxidu dusnatého, ale jako zdroj sulfanu, který má podobné účinky. Cystein se v organismu metabolizuje na taurin (kyselinu 2-aminoetansulfonovou). Taurin je velmi významný jako biochemický substrát (je nejvíce zastoupen v buněčné tekutině). V současné době se doporučuje taurin doplňovat do směsí živin, a to jak významný biochemický činitel, tak i látku snižující potřebu sirných aminokyselin.

Tyrosin je v organismu využíván pro tvorbu hormonů nadledvin a tvorbu dopaminu (přenos svalových vzruchů) a tvorbu barviva melaninu (černé, hnědé nebo modré zbarvení šupin). Je komerčně používán jako aminokyselina podporující činnost mozku. Někdy se používá i jako doplňková volná aminokyselina pro podporu činnosti štítné žlázy jako výchozí látka pro tvorbu tyroxinu.

Které další aminokyseliny připadají v úvahu na doplňování?

Lysin

Je aminokyselinou, která se podílí na novotvorbě bílkovin a je jejich nepostradatelnou složkou. Výrazně také ovlivňuje novotvorbu vazivové tkáně (kolagen, tedy kosti, svaly, chrupavky, kůže a šupiny). Podporuje vstřebávání vápníku a železa. Zlepšuje regeneraci a hojení při zraněních, je nutný pro tvorbu hormonů, enzymů a imunitních protilátek. Pokud se podíváte na zastoupení lysinu v různých zdrojích bílkovin, zjistíte, že prakticky všude je ho méně, než kolik by bylo potřeba, a navíc je to aminokyselina poměrně nestabilní, poškozuje se vyšší teplotou při zpracování (sušení). Čili příjmem běžných zdrojů se nedá vždy dostatečně dobře doplňovat, aniž by nebyly zbytečně předávkovány ostatní aminokyseliny. A protože lysin i mezi nepostradatelnými aminokyselinami patří mezi ty nejdůležitější, znamená to, že by měl být v krmivech doplňován, což je běžná praxe. Je nejčastěji doplňovanou aminokyselinou v recepturách krmiv.

Methionin

Je to sirná aminokyselina podobně jako cystein. Používá se pro podporu novotvorby bílkovin. Ovlivňuje kvalitu kůže a šupin, příznivě působí na játra a svalovou regeneraci. U ryb je obsažen ve tkáni poněkud více než u jiných živočichů, jeho potřeba je tím pádem větší, a proto v některých krmivech může chybět. Je to třetí nejčastěji doplňovaná aminokyselina v krmivech. 

Phenylalanin (fenylalanin)

S tyrosinem patří do skupiny takzvaných aromatických aminokyselin (obsahují fenolové jádro). Organismus jej může přeměnit na aminokyselinu tyrosin. Phenylalanin podporuje přenos nervových vzruchů, a proto zejména jeho forma DL-phenylalanin je oblíbená pro zlepšování nálady, potlačování agresivity a nervozity u zvířat. Při nedostatku může být zhoršena krvetvorba, rozmnožovací schopnost a celkově tvorba hormonů. Ve zvýšené míře se zapojuje do novotvorby bílkovin zejména u mladých rostoucích organismů. Jeho obsah ve svalovině ryb je velmi vysoký, ale i v proteinech je poměrně vysoký a pro běžnou metabolickou potřebu by měl postačovat. Phenylalanin a tyrosin slouží v organismu jako výchozí substrát pro tvorbu barviva melaminu, dopaminu, adrenalinu a noradrenalinu.

Threonin

Poměrně významná aminokyselina podobně jako lysin a větvené aminokyseliny. Obecně má příznivý vliv na vyváženost bílkovin v organismu. Je důležitý jako složka bílkovin kosterních svalů a srdce, kolagenu v kostech, kůži, šupinách. Je významný pro mozek, podporuje jeho činnost. Zvyšuje obranyschopnost organismu. V případě nedostatku v krmivu se nutně musí doplňovat. Po lysinu je to druhá nejčastěji doplňovaná aminokyselina v krmivech.

Tryptofan

Zastoupení ve tkáních je poměrně nízké, u ryb typicky ještě méně než u teplokrevných živočichů. Je výchozím zdrojem pro tvorbu serotoninu (přenašeč vzruchů, zlepšuje náladu), tím ovlivňuje psychiku a používá se do výrobků pro tlumení agresivity a nervozity zvířat. V organismu z něj také vzniká melatonin, hormon ovlivňující denní rytmus. Z tryptofanu se může tvořit nikotinamid (vitamín niacin). Je důležitý pro rozmnožovací schopnost a využití vitamínů v organismu.

V 80. létech v USA došlo k použití znečištěného tryptofanu do doplňků stravy, takže byly staženy z prodeje. Samozřejmě špatnou interpretací a překlady se stále objevují nesmyslné názory o obecné škodlivosti tryptofanu.

Větvené aminokyseliny valin, leucin a izoleucin

Do této skupiny patří aminokyseliny s rozvětveným postranním řetězcem. V organismu mají poměrně podobné funkce, především vliv na šetření s ostatními aminokyselinami. Příznivě působí na činnost jater při jejich poškození. Významně ovlivňují tvorbu bílkovin a zejména svalové tkáně. Ve svalech působí jako zdroj nouzové energie (společně s glutaminem a asparagovou kyselinou), když dochází k vyčerpání glykogenu. Při tvorbě energie se také oxidací přeměňují na glutamin a alanin. Na podporu novotvorby bílkovin nejvíce působí volný leucin (nikoliv vázaný v bílkovině). Valin kromě toho příznivě ovlivňuje činnost nervového systému. Bezdusíkatý derivát valinu známý jako HMB (hydroxymetylbutyrát) je používaný jako antikatabolická látka podporující obnovu svalů po zátěži a jeho používání do výživy zvířat snížilo úhyny mláďat.

Ostatní aminokyseliny
Alanin. Je to postradatelná aminokyselina, ve svalu se odbourává jako zdroj energie podobně jako glutamin, dohromady to činí více než 50% uvolňovaných aminokyselin. Jenže se přednostně přeměňuje na glukózu a jde do jater jako zdroj energie nikoliv pro pracující svaly, ale pro ostatní tělesné orgány. Přeměna na ostatní substráty je spíše vedlejší. Tudíž význam je menší než glutaminu a asparagové kyseliny. V organismu rovněž podporuje přesun amoniaku ze svalů do jater a následně tvorbu močoviny.

Glycin. Velmi jednoduchá postradatelná aminokyselina. Je významnou složkou kolagenu. Má vliv na činnost mozku jako přenašeč vzruchů. Tvoří zajímavé metylované deriváty nebo peptidy. Čistý volný glycin podporuje utilizaci sacharidů, tedy snížení hladiny glukózy v krvi, což vyvolává pocit hladu. 

Prolin. V organismu tvoří biologicky aktivní polypeptidy. Jeho derivát hydroxyprolin je významnou složkou kolagenu. V čistém stavu se do krmiv prakticky nepoužívá.

Serin. Organismus ze serinu tvoří trávicí enzym trypsin a jeho deriváty, a enzym ovlivňující řízení činnosti svalů pomocí nervů, zvaný cholinesteráza. V čistém stavu se prakticky nepoužívá.
Nestavební a speciální aminokyseliny
Ve tkáních se nacházejí v menším množství také další aminokyseliny, které nejsou stavebními prvky bílkovin, typicky například ornithin jako součást močovinového cyklu. Také se v některých organismech vyskytují aminokyseliny pro něj typické. Pro účely tohoto článku jsou bezvýznamné.

Zajímavý dipeptid v rybích svalech

Anserin. Není to aminokyselina, která by se podílela na stavbě bílkovinné struktury, ale je to biochemicky funkční dipeptid, neboli spojení dvou aminokyselin (alaninu a histidinu). Vyskytuje se u ptáků a u ryb, zejména tažných. Zajišťuje odolnost svalů vůči únavě.

Ztráty v sušených a mražených krmivech
Snižování hodnoty sušených a mražených krmiv bylo důkladně zkoumáno pro výrobu tržních ryb. Při použití sušeného a mrazeného planktonu jako krmiva, které je podáno ke krmení do vody, dojde k velkým ztrátám živin. Volné aminokyseliny se vyplaví do vody nevyužité prakticky všechny, a u ostatních bílkovin dojde ke ztrátám přibližně jedné třetiny. Pokud krmivo leží ve vodě více hodin, ztráty jsou kolem 50%, obdobně ještě větší ztráty jsou ve slané vodě (vliv osmotického tlaku mořské vody, vysávání tekutiny ze tkáně).

Již v polovině 70. let minulého století bylo pro omezení ztrát ve vodě zkoušeno a doporučeno použití principu zapouzdřovacích technik, např. ve vodě odolných gelech.

Podávání volných aminokyselin
Na jednu stranu některé pokusy podávání volných aminokyselin neukázaly výhodnější výsledky, na druhou stranu jiné pokusy ukázaly až trojnásobné urychlení novotvorby bílkovin. Jako hlavní faktor účinnosti podávání volných aminokyselin je přítomnost volných aminokyselin ve tkáních ve stejnou dobu, kdy potom fungují jako spouštěč anabolických reakcí a teprve následně jsou použity jako stavební látky. Dalším problémem je podávání krmiva takovou formou, aby nedošlo k vyplavení volných aminokyselin z krmiva do vody.
Frekvence krmení
U amatérských akvaristů je běžné krmení ryb pouze jednou denně, zpravidla když přijdou z práce. Profesionální akvaristé krmí často pouze dvakrát denně. Tato frekvence krmení je málo výhodná, zejména pokud je podané krmivo skutečně všechno spotřebováno během několika minut. Dochází tím k nevyváženosti příjmu živin, a aminokyseliny ať již volné, nebo vázané, potom nejsou zastoupeny dostatečně ve tkáních. Nevyhovuje to především mladým dorůstajícím rybám. Týká se to většiny ryb, pokud to nejsou kanibalové, kde je běžné, že velkou kořist postupně tráví dlouhou dobu. Problém nevyváženého příjmu aminokyselin a bílkovin se dá řešit následovně:

a) Ryby celý den mají ve vodě dostatečné množství živého krmiva.
b) Podání umělého krmiva, které ryby sežerou během několika minut. Následně se podá ještě živé krmivo, nejlépe pohyblivější plankton, který navíc vlastními trávicími enzymy pomáhá trávit umělé krmivo.
c) V pravidelných intervalech se rybám podává umělé krmivo, optimálně každé 3 – 4 hodiny.
d) Rybám se podává „zásobní“ krmivo, které je upraveno proti vyplavení živin do vody, např. zapouzdřením do gelu, takže je ryby mohou přijímat podstatně delší dobu.

Význam proteinových hydrolyzátů
Pod pojmem „proteinové hydrolyzáty“ jsou míněny bílkoviny, které byly uměle naštěpeny podobně, jako k tomu dochází v trávicí soustavě, jsou tedy „předtrávené“. Znamená to, že jsou pak lépe stravitelné. To má velký význam při krmení potěru, který někdy má menší tvorbu trávicích enzymů. Pro usnadnění výživy potěru se potom do umělého krmiva mohou použít hydrolyzáty proteinů. V případě živého krmení je obdobným způsobem pro podporu trávení vhodné použít jako složku živého krmiva vířníky nebo perloočky, kteří mají vysokou tvorbu trávicích enzymů. Potom se mohou hůře stravitelné, ale jinak velmi kvalitní bílkoviny dodat do potěru například formou bioenkapsulace tak, že se jimi nakrmí živočichové, kteří je začnou ihned trávit, a těmito živočichy se pak nakrmí potěr. Nebo se po podání umělého krmiva následně ještě podá zooplankton.

Někdy jsou proteinové hydrolyzáty nesprávně označovány jako „aminokyselinové“. Aminokyseliny sice obsahují, ale v peptidové formě a nemají vlastnosti jako produkty, které obsahují volné (krystalické) aminokyseliny.
Rybí moučka jako složka krmiv pro ryby
Vzhledem k nízké ceně je atraktivní složkou rybích krmiv, láká je i její chuť. Vhodná je spíše pro ryby, u nichž kanibalismus je běžnou součástí výživy. Rybí moučka obsahuje kolem třetiny kolagenu z obsažené bílkovinné složky. Obsah kolagenu v bezobratlých (hmyz, zooplankton, benthos) je však průměrně pouze kolem 3% a trávicí soustava na to nemusí mít dostatečnou výkonnost. Obecně je rybí moučka považována za obtížně stravitelnou, oficiálně enzymová degradovatelnost činí pouze 55%. Rybí moučka musí být poměrně jemně mletá a vzhledem k obsahu tuku s vyšším obsahem polynenasycených mastných kyselin potom snadno žlukne. Rybí moučky se vyrábí více typů. Nejvhodnější jsou rybí moučky světlé, velmi jemně mleté, sušené při nízkých teplotách, jsou lépe stravitelné a mají lepší složení. Méně vhodné jsou rybí moučky tmavé, sušené vyšší teplotou, jsou hůře stravitelné, méně hodnotné. Při manipulaci s rybí moučkou, zejména tmavou je zvýšené riziko kožních alergií a vyrážek.
Krmení krevetek
Doporučený obsah bílkovin v sušině krmiva pro masožravé krevetky by měl být po vylíhnutí nejméně 65%, a postupně se snižovat, v dospělosti minimálně 55%.
Doporučený obsah bílkovin v sušině krmiva pro všežravé krevetky by měl být po vylíhnutí nejméně 55% a postupně se snižovat, v dospělosti minimum 45%.
Uvedené hodnoty platí pro sladkovodní i mořské krevetky.

Zastoupení aminokyselin v proteinu krevetek
Nejvíce dostupné jsou informace o zastoupení aminokyselin u larev krevetek 
(v g vztaženo na 16 g dusíku, tedy 100 g proteinu):

Threonin 5.9
Valin 8.8
Methionin 5.7
Isoleucin 9.1
Leucin 12.1
Fenylalanin 8.6
Lysin 13.1
Histidin 4.5
Arginin 14.1
Tryptofan 6.3
Cystein 2.4
Tyrosin 9.2

Ve srovnání s rybami se předpokládá vyšší potřeba argininu, tryptofanu a tyrosinu, nižší potřeba valinu, threoninu a lysinu. Přesnější podklady (stanovení neesenciálních aminokyselin) v odborné literatuře zatím chybí.

Závěr
Bílkoviny jsou nejdůležitější nenahraditelnou složkou výživy. Výrobci krmiv pro ryby by se měli snažit vyrábět krmiva takzvaně nutričně definovaná, kde je recepturou ošetřeno i zastoupení aminokyselin. Chovatelé by měli krmit ryby alespoň 3 x denně. Při použití umělých krmiv je vhodné se vyhýbat takovým, která nejsou přímo upravena pro výživu ryb, protože je předpoklad, že v důsledku nevyvážených aminokyselin s celkově nevhodných surovin dojde k jejich málo efektivnímu využití. Krmení ryb nekvalitními krmivy zhoršuje jejich zdravotní stav, kdežto naopak kvalitní krmiva a zdravé ryby zvyšují počet zájemců o akvaristiku.

Internetové zdroje:
http://micro.magnet.fsu.edu/ – stránky, kde můžete dohledat další pěkné mikrosnímky vitamínů, aminokyselin, DNA apod.  
http://galenus.cz/ – základní informace o výživě a zdraví
http://www.ureacycle.com/… – močovinový cyclus v animaci 
http://guweb2.gonzaga.edu/… – popis močovinového cyklu 

Téma bílkovin a aminokyselin je ve výživě (nejen ryb) velmi důležité a pro čtenáře se na první pohled může jevit jako složité. Pro odlehčení proto přidáváme ještě jeden bonusový příspěvek, který může pomoci relaxovat i zdravě se stravovat pro nás samotné a může být zajímavý pro podstatně širší okruh čtenářů.