Глава: 8 Протеин

8 ?
Протеин

Протеините представляват около три четвърти от сухото вещество в повечето човешки тъкани, различни от костите и мастната тъкан. Те са макромолекули с молекулно тегло, вариращи от няколко хиляди до много милиони и са необходими за практически всяка основна функция в тялото. От гледна точка на храненето, човешкото тяло не се нуждае от хранителен протеин сам по себе си. По-скоро се изискват деветте незаменими аминокиселини, които присъстват в хранителните протеини. За синтеза на несъществени аминокиселини са необходими хранителни източници на използваем въглерод, обикновено от въглехидрати и азот.

намаляване

Деветте основни аминокиселини са хистидин, изолевцин, левцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан и валин. Те се считат за съществени, тъй като не могат да бъдат синтезирани от бозайници, поне в необходимите количества, и следователно са основни съставки на адекватна диета за хората. По-ранната класификация на аминокиселините като незаменими или необходими (Rose и Wixom, 1955) сега изисква усъвършенстване, тъй като при някои състояния (напр. Преждевременно раждане и увреждане на черния дроб) така наречените незаменими аминокиселини (например цистин и тирозин) могат трябва да бъдат важни компоненти на диетата и трябва да се считат за условно необходими (Horowitz et al., 1981).

Отдавна е известно, че протеините се различават по способността си да стимулират растежа. Тези разлики в хранителната или биологичната стойност често се изразяват чрез висококачествени референтни протеини (т.е. храни като яйца, краве мляко, месо и риба, които съдържат всички основни аминокиселини в относително високи концентрации). Тъй като нуждите от аминокиселини се променят с растежа и развитието (FAO/WHO/UNU, 1985), сега се приема, че биологичната или хранителната стойност не е неизменен атрибут на протеина, но може да варира в зависимост от възрастта на потребителя. Въпреки това, степента, до която смесените протеини в типичните диети се различават по своята хранителна стойност за по-малките деца до зряла възраст, изглежда доста малка (FAO/WHO/UNU, 1985), особено когато обичайната диета съдържа смес от добри протеинови източници (напр. мляко, яйца, месо, риба, бобови растения и ядки), чието съдържание на аминокиселини допълва съдържанието на такива основни храни като зърнени култури и картофи (Bressani, 1977).

Модели на прием в диетата на САЩ

Наличният протеин в доставките на храни в САЩ възлиза на около 100 g/човек/ден, или 11% от общата енергия, от 1909 г., когато Министерството на земеделието на САЩ (USDA) започва да докладва данни за доставките на храни (виж Фигура 3-3 и Таблица 3-3 в глава 3). Основна промяна от 1909 г. е значително увеличение (от 52 на 68%) в дела на общия протеин от животински източници и съпътстващо намаляване на протеина от растителни източници. Данните за предлагането на храни показват само количеството

на протеини, налични за консумация на пазарите на едро и дребно, а не на действително консумираните количества.

Според Националното проучване на консумацията на храна (NFCS) на USDA от 1977-1978 г. средният прием на протеин за всички респонденти (новородено до над 75 години) е 74 g/ден или 16,5% от общите калории и надвишава RDA за всички 22 години -секс групи (USDA, 1984). В по-късни проучвания на USDA, проведени през 1985 и 1986 г., приемът на протеини е средно 15 до 16% от калориите за деца от 1 до 5 години, 16% от калориите за жените от 19 до 50 години и 16,5% за мъжете от 19 до 50 години, независимо от доход (USDA, 1986, 1987a, b). Имаше малко вариации в приема при раса или урбанизация. NFCS от 1977-1978 г. посочва, че месото, птиците и рибата допринасят приблизително 49%, млечните продукти 18%, яйцата 4%, бобовите култури 3%, зърнените продукти 18% и плодовете и зеленчуците 7 до 8% от протеина в САЩ диета (USDA, 1983).

Доказателства, свързващи протеина с хронични заболявания

Няколко съображения трябва да се имат предвид при прегледа на проучванията върху диетичните протеини и хроничните заболявания:

· Тъй като приемът на животински протеини и наситени мазнини е силно корелиран, в повечето епидемиологични проучвания не е възможно да се отделят техните независими ефекти.

· Много епидемиологични проучвания разчитат на доказателства от вегетарианци (напр. Пълноценни вегетарианци и лакто-ововегетарианци), които трябва да бъдат оценени внимателно по няколко причини: Общият прием на протеини при вегетарианците не е много по-нисък от този при всеядните; начинът на живот на вегетарианците обаче вероятно ще се различава от този на всеядните по много начини, които могат да объркат връзката между приема на растителни или животински протеини и здравето. В допълнение, липсва последователност между и в рамките на някои проучвания относно продължителността на времето, през което субектите са спазвали вегетарианска диета.

· Лабораторни изследвания върху животни често се провеждат с големи, нефизиологични дози протеин. По този начин приложимостта на техните открития за човешки популации може да бъде сериозно ограничена.

Коронарна болест на сърцето
Епидемиологични изследвания

Епидемиологичната литература за етиологията на коронарната болест на сърцето (ИБС) подчертава ролята на хранителните мазнини, особено наситените мазнини, а не на хранителните протеини (вж. Глава 7). Тъй като приемът на животински протеини и наситени мазнини обикновено е силно корелиран, не е изненадващо, че приемът на животински протеини е положително корелиран със смъртността от ИБС, както и приема на общи и наситени мазнини. Това е така, независимо дали се сравняват популациите между различни страни, в рамките на държави, или мигрантски популации, или се изследват светските тенденции (Aravanis и Loannidis, 1984; Berkson and Stamler, 1981; Kritchevsky, 1976; Toshima et al., 1984).

Констатациите от основните кохортни проучвания на сърдечни заболявания обикновено не са показали независим ефект върху общия хранителен протеин. Например, Keys et al. (1986) не откриха връзка между 15-годишната смъртност от ИБС и приема на протеини в храната (като процент от общите калории) в анализ на екологичната корелация на 15 мъжки кохорти в седем страни. По същия начин, Gordon et al. (1981) не установяват връзка между коригирания за възрастта среден дневен прием на протеини (въз основа на 24-часови диетични припомняния) и появата на ИБС за периоди, дълги до 6 години, в три потенциални кохорти от мъже (във Фрамингам, Хонолулу и Пуерто Рико ). По-скорошен анализ на кохортата от Хонолулу потвърди констатацията; тъй като общият прием на калории е по-нисък за случаите на ИБС, отколкото за случаите (отразяващ по-ниския прием на въглехидрати и алкохол), протеинът като процент от общите калории е значително по-висока за случаите на ИБС (McGee et al., 1984).

Клинични изследвания

Значението на източника на протеина като фактор за риска от ИБС се подкрепя косвено от проучвания на ефектите на различни диетични протеини върху серумния холестерол - добре установен рисков фактор за ИБС (вж. Глава 7). Доказано е, че диетите на основата на соев протеин имат значителен ефект на понижаване на холестерола в серума при субекти с хиперхолестеролемия, а основното намаление е при холестерола на липропротеините с ниска плътност (LDL) (Descovich et al., 1980; Gaddi et al., 1987; Goldberg et al., 1982; Sirtori et al., 1979, 1985; Verillo et al., 1985; Widhalm, 1986; Wolfe et al., 1981).

Ефектът от протеинови диети на соева основа върху хора с нормален серумен холестерол е по-малко последователен. Например, Wolfe et al. (1986) и Carroll et al. (1978b) съобщават, че заместването на растителен протеин (предимно соев) с месо и млечни протеини води до значително намаляване на средния серумен холестерол при здрави възрастни от двата пола. Van Raaij и сътр. (1981) съобщават, че заместването на

65% соев протеин за казеин при диети, съдържащи 13% от общите калории от протеини, доведе до подчертан спад в LDL холестерола и по-слабо, но все пак значително увеличение на холестерола на липропротеини с висока плътност (HDL). В други проучвания обаче не е установен ефект на понижаване на холестерола на различни диетични протеини (напр. Соев протеин) при лица с нормален серумен холестерол (Bodwell et al., 1980; Terpstra et al., 1983b; van Raaij et al., 1979). Променливостта на тези находки за субекти с нормален холестерол може да отразява такива фактори като междуиндивидуални разлики в метаболизма на липидите, разлики между проучванията в подготовката и вида на протеиновите източници и неуспеха в някои проучвания да се изключи напълно животинския протеин от експерименталните диети.

Изследвания върху животни

Ранните проучвания върху животни, които предполагат ефект на протеина върху атеросклерозата (Игнатовски, 1908), са до голяма степен намалени, тъй като диетите съдържат и холестерол, за който е известно, че е атерогенен. Последващите проучвания (Meeker and Kesten, 1940, 1941) обаче показват, че зайците, хранени с диета без холестерол, развиват хиперхолестеролемия и атеросклероза, за разлика от зайците, хранени с подобна диета, съдържаща соев протеин. Отново тези констатации бяха намалени до голяма степен в продължение на почти две десетилетия (Carroll, 1978; Kritchevsky et al., 1987).

В края на 50-те години на миналия век работници в две различни лаборатории съобщават, че зайците стават хиперхолестеролемични и развиват атеросклероза, когато се хранят без холестерол, полупречистени диети и че ефектът остава с течение на времето (Lambert et al., 1958; Malmros и Wigand, 1959). Последващите експерименти включват казеин като причинител (Carroll et al., 1979; Hamilton and Carroll, 1976). Установено е, че ефектите на казеина са свързани с дозата (Huff et al., 1977; Terpstra et al., 1981) и изглежда са свързани с повишена чревна абсорбция на холестерол, намалена фекална екскреция на холестерол и жлъчни киселини, по-бавна скорост на оборота на плазмения холестерол, намаляване на активността на аполипопротеиновите В/Е рецептори в черния дроб и инхибиране на биосинтезата на чернодробния холестерол (Chao et al., 1982; Huff and Carroll, 1980a; Nagata et al., 1982; Sirtori et al., 1984).

Повечето животински протеини произвеждат някаква степен на хиперхолестеролемия, независимо от телесното тегло, докато растителните протеини равномерно произвеждат ниски нива на плазмен холестерол. Хиперхолестеролемичните ефекти на животинските протеини варират в зависимост от вида на протеина (напр. Смеси или единични животински протеини) и използвания животински модел (Beynen and West, 1987; Hermus et al., 1983; Jacques et al., 1986; Kim et al., 1983; Kritchevsky et al., 1983; Van der Meer and Beynen, 1987), както и за вида и количеството на други хранителни съставки. Например високи нива (20% от общите калории) на някои полиненаситени мазнини като царевично масло и слънчогледово масло (Lambert et al., 1958; Malmros and Wigand, 1959), богати на фибри храни като люцерна (Hamilton и Carroll, 1976; Kritchevsky et al., 1977), диетичните въглехидрати като картофено нишесте (Carroll et al., 1978a; Hamilton and Carroll, 1976) и калций и цинк (Samman and Roberts, 1987) са докладвани за намаляване на хиперхолестеролемичната ефект на полупречистените диети без холестерол.

Различните ефекти на животинските и растителните протеини върху нивата на серумния холестерол и липопротеините при зайци (Huff and Carroll, 1980b; Huff et al., 1977) и павиани (Wolfe and Grace, 1987) се дължат до голяма степен на аминокиселинния им състав, въпреки че специфични аминокиселини или комбинации от аминокиселини, отговорни за тези наблюдавани ефекти, не са известни (Huff and Carroll, 1980b). Съобщава се, че съотношението на лизин към аргинин (Kritchevsky, 1979; Kritchevsky et al., 1983, 1987) и абсолютните количества метионин и глицин (Terpstra et al., 1983a) в диетата влияят върху нивата на серумния холестерол. Тези констатации не са еднообразно възпроизведени (Carroll, 1981) и тяхното тълкуване е сложно, тъй като подобни изследвания може да не имитират храненето на непокътнати протеини, върху които се въздейства от храносмилателния процес (Woodward and Carroll, 1985).

Хипертония
Епидемиологични изследвания

Много от данните за ефекта на протеините върху кръвното налягане са получени от проучвания на хора с хронично протеиново недохранване. Много хронично недохранени хора имат ниско кръвно налягане (Viart, 1977); обаче относителният принос на дефицита на протеин към това състояние не може да бъде лесно определен, тъй като много такива хора страдат и от дефицит на калории и други хранителни вещества, както и от други заболявания.

Malhotra (1970) не установява връзка между приема на животински протеини и кръвното налягане в проучване на две всеядни популации в Индия. В голямо проспективно проучване на всеядни японски мъже в Хавай с три пъти по-високо приема на протеини, Reed и сътр. (1983) откриват значителни обратни връзки между приема на протеини, калций, калий и мляко (определено от припомнянето на 24-часовата диета) и