Дъглас Падън-Джоунс

1 Катедра по хранене и метаболизъм, Медицински клон на Тексаския университет

Хедър Лейди

2 Катедра по физиология на храненето и упражненията, Университет в Мисури

Резюме

Цел на прегледа

Да подчертае скорошния напредък в изследванията на храненето и протеините, които имат потенциал да подобрят здравните резултати и състоянието на възрастните възрастни.

Последни открития

Благоприятните ефекти на диетичните протеини върху здравето на мускулите при възрастни хора продължават да се усъвършенстват. Последните изследвания засилиха подкрепата за умерено увеличаване на консумацията на протеини извън настоящата RDA чрез възприемане на подход, основан на хранене, вместо по-малко специфична дневна препоръка. Резултатите от изследванията на анаболизма на мускулните протеини, регулирането на апетита и засищането подкрепят твърдението, че постигането на протеинов праг (приблизително 30 g/хранене) представлява обещаваща стратегия за възрастни и възрастни хора, занимаващи се с поддържане на мускулна маса, като същевременно контролират телесните мазнини.

Обобщение

Оптимизирането на приема на диетични протеини за подобряване на здравето изисква подробно разглеждане на теми, включително анаболизъм на мускулните протеини, контрол на апетита и ситост. Докато всяка област на изследванията продължава да напредва независимо, последните съвместни и транслационни усилия подчертават широки, транслационни последователности, свързани с ежедневното разпределение и количеството на хранителните протеини.

Общ преглед

Диетите с по-високи протеини продължават да получават научна подкрепа като стратегия за запазване на чистата маса, насърчаване на загуба на тегло, предотвратяване на възстановяване на теглото след загуба на тегло или просто за поддържане на здравословно тегло през целия живот. Ефективността на тези диети изглежда се движи отчасти чрез подобрения в протеиновия анаболизъм, ежедневния контрол на апетита и ситостта. Този кратък синопсис ще обобщи първо състоянието на изследването по отношение на ефектите от увеличената консумация на протеини върху промените в телесното тегло/състав по време на изпитвания с контролирано хранене и при свободно живеещи възрастни популации. Ще бъдат изследвани и последните концептуални и механистични постижения в синтеза на протеини, енергийните разходи и регулирането на приема на храна. И накрая, ще бъде разгледано въздействието на количеството протеин и времето на консумация.

Препоръки за саркопения и протеини

Намаляването на мускулната маса и функционалния капацитет е до голяма степен неизбежна последица от стареенето. Некомплицираното прогресиране на саркопенията води до 3-8% намаляване на мускулната маса на десетилетие, започвайки през четвъртото или петото десетилетие от живота. През този ранен период малките намаления в мускулната маса или функция могат лесно да бъдат маскирани чрез фини адаптации на начина на живот. Въпреки това, напредналата саркопения е синоним на физическа немощ и е свързана с повишен риск от падания и увреждане на способността за извършване на рутинни ежедневни дейности (1, 2).

Препоръчителната хранителна добавка (RDA) за протеини (т.е. 0,8 g протеин/kg/ден) описва количеството протеин, необходимо ежедневно за предотвратяване на дефицит за всички възрастни, независимо от възрастта. През последните години нараства подкрепата за твърдението, че настоящата RDA за протеини е недостатъчна за насърчаване на оптимално здраве. За тази цел няколко скорошни прегледа и консенсусни изявления предполагат, че приемът на протеин между 1,0 и 1,5 g/kg/ден може да донесе ползи за здравето извън тези, които се предоставят, като просто се спазва минимумът (3-8).

Анализът на големи масиви от данни, като Националното изследване на здравето и храненето (NHANES), предполага, че много възрастни популации вече консумират диета с умерено до високо съдържание на протеини (т.е. 1,3 g протеин/kg/ден), (9, 10) . За съжаление възрастните възрастни обикновено консумират по-малко протеини и енергия от по-младите си връстници (6). Приблизително една трета от възрастните на възраст над 50 години не успяват да изпълнят RDA за протеини, докато приблизително 10% от възрастните жени не успяват да изпълнят дори прогнозното средно изискване (EAR) за протеин (0,66 g протеин/kg/ден) (3, 11). За 65-килограмов възрастен EAR представлява мизерните 40 g протеин/ден. Увеличаването и оптимизирането на приема на протеини може да бъде особено важно за по-възрастните популации, които изпитват катаболни стресови фактори като заболяване, физическо бездействие или нараняване (6, 12-14). В случаите, когато капацитетът или способността за упражнения са ограничени, храненето и по-специално консумацията на протеини представлява една от малкото останали възможности за подобряване на анаболизма на мускулните протеини и в крайна сметка запазване на мускулната маса и функция.

Въпреки че има убедителни аргументи, подкрепящи ролята на диетите с по-високо съдържание на протеини за здравето на мускулите, е също толкова ясно, че нарастващ дял от населението хронично надвишава ежедневните си енергийни нужди (10, 15). При по-възрастните възраст парадоксалното външно нарастване на честотата на саркопенично затлъстяване подчертава необходимостта да се гледа отвъд количеството протеин и консумираната енергия ежедневно (16-18). Последните изследователски усилия ясно установиха ползите от увеличения хранителен протеин в рамките на енергийно контролирана диета за управление на теглото (16, 19). Въпреки това, сравнително малко проучвания са изследвали въпроси като разпределението на протеини (20-22) или са възприели интегриран подход за изследване на съпътстващите ефекти на повишения протеин върху широк, интердисциплинарен набор от резултати/теми като: метаболизъм на протеини, клетки сигнализация, телесен състав, ситост, регулиране на глюкозата и обща консумация на макронутриенти.

Тегло/състав

маса 1

Сравнение на загубата на чиста маса на краката на ден по време на почивка в леглото за млади (27), на средна възраст (29) и възрастни възрастни (30).

Почивка на легло
(дни) Възраст
(y) Мускул
Загуба (кг) Степен на загуба
(g/ден)
Млад2838 ± 8-0,40 ± 0,10-14
Средна възраст14.52 ± 4-1,16 ± 0,14-83
Възрастен1067 ± 5-0,95 ± 0,15-95

Въпреки че със сигурност са необходими контролирани експериментални условия, за да се потвърдят тези данни, изглежда, че докато здравите възрастни на средна възраст често имат „нормални“ или „младежки“ физиологични реакции по време на проучвания за остър мускулен метаболизъм (31, 32), метаболитно смущение или катаболна обида ( напр. неактивност, нараняване, недохранване) може да улесни анаболната резистентност или стареещия фенотип, увеличавайки скоростта на мускулна загуба.

Тези наблюдения са в съответствие с модела на „катаболна криза“ за загуба на мускулна маса, който наскоро предложихме (13), и предполагат, че стратегиите за превенция и лечение, насочени към по-възрастни хора, могат да бъдат разширени до възрастни на средна възраст, които също могат да бъдат изложени на повишен риск от ускорена мускулна загуба по време на периоди на физиологичен стрес (33, 34).

Регулиране на приема на протеин

Поглъщащото поведение е сложна система, състояща се както от физиологично хранене, така и от възнаграждение (т.е. хедонично) хранене. Физиологичното хранене се случва в отговор на остри и/или хронични колебания в енергийния баланс по време на гладуване, пропускане на хранене и загуба на тегло, докато хедоничното хранене обикновено се случва в отговор на външни (екологични) сигнали, които стимулират спомените и мислите за храна за удоволствие и/или награда. В настоящата, ориентирана към храната обезогенна среда, мнозина подкрепят предпоставката, че хедоничното хранене е най-важният фактор по отношение на наднорменото тегло и наддаването на тегло; по време на загуба на тегло (или след отслабване), физиологичните сигнали, които контролират глада и ситостта, играят ключова роля. По този начин е от решаващо значение да се идентифицират ефектите от диетичните интервенции върху двата вида хранене. Последните данни сочат, че повишеният хранителен протеин модулира и двете системи.

Резултатите от по-голямата част от острите проучвания с едно хранене илюстрират значително намаляване след приема на глада и повишена възприемана пълнота след консумация на по-високи спрямо стандартните протеинови ястия (35). Тези отговори са придружени от хормонални реакции, включително намаляване на стимулиращия глада хормон грелин и повишаване на ситостимулиращите хормони PYY и GLP-1 (35, 36). Въпреки че тези констатации имат по-физиологичен характер, последните данни от нашата лаборатория също илюстрират, че консумацията на по-високо протеинови ястия значително влияе върху хранителното поведение, управлявано от възнаграждение. Използвайки функционално ядрено-магнитен резонанс (fMRI), ние идентифицирахме невронно активиране в отговор на възнаграждаване на хранителни стимули преди следващите случаи на хранене. В сравнение със стандартните протеинови ястия, по-високите протеинови версии водят до намалена активация в избрани кортико-лимбични мозъчни региони, включително инсула, хипокампус, парахипокампус и/или средна префронтална кора, които контролират мотивацията на храната, възнаграждението и апетита, както и изпълнителна функция (37, 38). Като цяло тези данни подкрепят полезния ефект на диетичния протеин за модулиране на контрола на апетита, ситостта и мотивацията/наградата за храна.

25-30% от дневния прием като протеин) (40). Това е в рамките на приемливия диапазон на макронутриенти за протеини и позволява способността да се отговори на препоръките за други изисквания, включително плодове, зеленчуци, млечни продукти и фибри.

Много механистични проучвания и клинични изпитвания, изследващи синтеза на протеини, контрол на апетита и ситост, се фокусират върху специфичната за храната консумация на протеини, а не върху общия дневен прием. За някои изходни мерки това може да е критична точка. Например, човешкото тяло има ограничен капацитет да съхранява временно излишния протеин от едно голямо хранене и да го използва за остра стимулация на анаболизма на мускулните протеини на по-късна дата. В няколко скорошни проучвания и прегледи има общо съгласие, че приблизително 30 g протеин/повод за хранене са необходими, за да се постигне оптимална или измерима промяна в редица променливи на резултата (6, 41-44). Например, Фигура 1 показва реакцията на пълнота след хранене от 2 часа след консумация на 350 kcal ястия, съдържащи различни количества диетичен протеин (непубликувани данни, съставни данни от предишни проучвания с подобни популации и експериментален дизайн).

мускули

Реакции на пълнота след хранене след 350 kcal хранения, различни по съдържание на протеин

Въпреки че консумацията на всички ястия води до незабавно нарастване на пълнотата, ястието, съдържащо 30 g протеин, предизвиква по-голямо (и по-продължително) увеличение през периода от 2 часа след хранене в сравнение с останалите количества. По този начин тези данни поддържат прага на протеина в рамките на храненето, за да предизвикат повишаване на ситостта. Ако през деня се консумират 3-4 хранения, съдържащи 30 g протеин/брашно, общото количество протеин се равнява на количествата, показани за предизвикване на промени в телесното тегло/телесен състав, описани по-горе (22). Поглъщането на по-големи протеинови ястия може да бъде оправдано за възрастни с повишени енергийни нужди или голям белтъчен оборот (напр. Спортисти, някои популации пациенти), но всяка потенциална полза трябва да се прецени спрямо риска от надвишаване на дневните енергийни нужди.

Време и разпределение на потреблението

Настоящите диетични тенденции продължават да се фокусират върху концепцията за честота на хранене, за да насърчат оптималната загуба на тегло/промени в телесния състав. По ирония на съдбата, тези тенденции пресичат обхвата на честотата на хранене, като някои се застъпват за малки „мини“ ястия, разпределени през деня, докато други наблягат на периодично гладуване, което включва пропускане на хранене, особено закуска. Въпреки това, въз основа на предишната дискусия, количеството и разпределението на протеините, вложени в този режим на хранене, могат значително да повлияят на резултатите.

При възрастни възрастни две скорошни проучвания са фокусирани върху промените в мускулната маса, свързани с моделите на разпределение на протеини (20, 21). Bollwein и съавтори (20) извършиха анализ на напречното сечение на групи от немощни, не-крехки и не-крехки възрастни на възраст над 75 години. Те отбелязват, че докато общата дневна консумация на протеини е сходна във всички групи, не-крехките възрастни възрастни консумират равномерно разпределена протеинова диета (т.е. умерени количества протеини при всяко хранене). За разлика от тях, слабите и предварително крехките кохорти следват по-изкривен модел на поглъщане на протеини, консумирайки по-голямата част от общия им дневен протеин по време на обедното хранене.

Неотдавнашно клинично проучване зададе подобен въпрос, но установи доста различни резултати. Bouillanne et al. (21), проведе 6-седмично рандомизирано проучване при хоспитализирани възрастни възрастни (средно 85 години). Те съобщават, че пациентите са получили „импулсна“ протеинова диета (8:00: 4,5 g, обед: 47,8 g, 16:00: 2,3 g, 19:00: 10,9 g) са имали значително подобрение в чистата маса в сравнение с диетата с „разпространен“ протеин ( 8:00: 12,2 g, обед: 21 g, 16:00: 13,5 g, 19:00: 21,2 g), които осигуряват същото общо количество протеин всеки ден (т.е. 1,31 g протеин/kg/ден). Като оставим настрана методологическите различия, е трудно веднага да се примири явното несъответствие в резултатите от тези проучвания. Въпреки това, очевидна област за по-нататъшно изследване се фокусира върху праговото количество протеин на хранене, необходимо от различни застаряващи популации (здрави и клинични), за да предизвика значително увеличаване на анаболизма на мускулните протеини. В случая с проучването на Bouillanne може да се предположи, че всяко от разпределените протеинови ястия (12-21 g протеин) не е успяло да достигне прага, необходим за оптимално стимулиране на анаболизма на мускулните протеини (6, 41-44), докато обедното хранене в импулсният протеин вероятно е имал повече от достатъчно протеин (

48 g) за предизвикване на единичен, силен анаболен отговор (41).