Anssi H Manninen

1 Катедра по физиология, Медицински факултет, Университет в Оулу, Финландия

високопротеинови

Резюме

Въведение

Със сигурност живите организми процъфтяват най-добре в средата и на диетата, към която са били еволюционно приети. От всички показания, Homo sapiens sapiens (анатомично съвременни хора) остава биологично непроменен през най-малко последните 50 000 години. [39] Едва преди около 10 000 години започва преходът от роуминг ловец и събирач към неподвижен фермер. Следователно нашата диета постепенно се различава от тази на нашите древни предци. Типичната палеолитна диета в сравнение със средната съвременна американска диета съдържа 3 до 4 пъти повече протеини. [40]

Неправдоподобно е, че животно, което се адаптира към високо протеинова диета за 5 милиона години внезапно за 10 000 години, се превръща в преобладаваща въглехидратна горелка. Всъщност, в противовес на настоящите диетични насоки на САЩ, които насърчават диетата с високо съдържание на сложни въглехидрати, последните клинични изследвания подкрепят ефикасността на диети с високо съдържание на протеини за загуба на тегло/загуба на мазнини, както и за подобрена инсулинова чувствителност и липидни профили в кръвта. По този начин популярността на високо протеиновите диети за отслабване е безспорна. Винаги обаче има някои притеснения относно високо протеиновите диети.

През 2001 г. Комитетът по храненето на Американската сърдечна асоциация (AHA) публикува изявление относно диетичните протеини и намаляването на теглото. [2] Според това твърдение, "Хората, които спазват тези [високопротеинови] диети, са изложени на риск. Потенциални сърдечни, бъбречни, костни и чернодробни аномалии като цяло. Въпреки това, трябва да се отбележи, че има малко доказателства в подкрепа на тези твърдения., този преглед се занимава с връзката между приема на протеини и бъбречната функция, здравето на костите, кръвното налягане, сърдечните заболявания и функцията на черния дроб.Освен това се обсъждат ефектите от много нисковъглехидратната диета върху загубата на чиста телесна маса.

Прием на протеин и бъбречна функция

Здрави индивиди

Въпреки ролята му в екскрецията на азот, понастоящем в научната литература няма данни, които да доказват, че здравият бъбрек ще бъде повреден от повишените нужди от консумиран протеин в количества над препоръчителната хранителна добавка (RDA). Освен това примери от реалния свят подкрепят това твърдение, тъй като бъбречните проблеми не съществуват в общността за бодибилдинг, в която приемът на високо съдържание на протеини е норма за повече от половин век. [3] Наскоро Уолсър публикува изчерпателен преглед за приема на протеини и бъбречната функция, в който се казва: „Ясно е, че ограничаването на протеините не предотвратява спада на бъбречната функция с възрастта и всъщност е основната причина за този спад. По-добър начин за предотвратяването на спада би било увеличаване на приема на протеини. няма причина да се ограничава приема на протеин при здрави индивиди, за да се защити бъбрекът. "[4]

Изследването на Poortmans и Dellalieux разследва бодибилдъри и други добре обучени спортисти, съответно с висок и среден прием на протеини. [5] Спортистите са били подложени на 7-дневен анализ на хранителните записи, както и вземане на кръвна проба и урина, за да определят потенциалните бъбречни последици от високия прием на протеини. Данните разкриват, че въпреки по-високата плазмена концентрация на пикочна киселина и калций, културистите имат бъбречен клирънс на креатинин, урея и албумин, които са в рамките на нормалните граници. В заключение изглежда, че поне в краткосрочен план приемът на протеин под 2,8 g/kg не нарушава бъбречната функция при добре обучени спортисти.

Съвсем наскоро Knight et al. определи дали приемът на протеин влияе върху скоростта на промяна на бъбречната функция при жените за период от 11 години. [32] 1624 жени се записаха в HealthStudy на медицински сестри, които бяха на възраст от 42 до 68 години през 1989 г. и направиха кръвни проби през 1989 и 2000 г. Деветдесет и осем процента от жените бяха бели, а 1% бяха афроамериканки. При многовариантни линейни регресионни анализи, високопротеининовото поемане не е свързано значително с промяна в прогнозната скорост на гломерулна филтрация (GFR) при жени с нормална бъбречна функция (дефинирана като приблизителна GFR ≥ 80 ml/min на 1,73 m 2). По този начин авторите стигат до извода, че високият прием на протеини изглежда не е свързан със спад на бъбречната функция при жени с нормална бъбречна функция. Както посочват Lentine and Wrone [33], обобщаемостта на тези констатации е ограничена от характеристиките за вземане на проби до бяла средна възраст, но това ограничение е засенчено от силната вътрешна валидност, основана на голям размер на извадката, установяване на бъдещи резултати и корекция за множество ковариати.

Хронична бъбречна недостатъчност

В исторически план ограничаването на хранителните протеини се препоръчва като терапевтичен подход за забавяне прогресията на хроничната бъбречна недостатъчност (ХБН). Въпреки това, както посочи Икизлер, [6] е важно да се направи преоценка на приложимостта на този подход. В действителност, резултатите от най-голямото рандомизирано клинично изпитване, „Модифицирането на диетата при бъбречна болест“ (MDRD), не показват полза от диетичното ограничаване на протеините при прогресиране на бъбречното заболяване. [7] Освен това е доказано, че пациентите с ХПН изискват прием на протеин от 1,4 g/kg/ден, за да поддържат положителен или неутрален азотен баланс по време на недиализните дни и дори този прием може да не е достатъчен за диализните дни. [6]

Диабетици

Прием на протеини и здраве на костите

Увеличаването на хранителните протеини увеличава отделянето на калций в урината, така че на всеки 50 g нарастване на консумирания протеин се отделят допълнителни 60 mg калций в урината. От това следва, че колкото по-висок е приемът на протеин, толкова повече калций в урината се губи и толкова по-отрицателен баланс на калций става. Тъй като 99% от калция в организма се намира в костите, може да се предположи, че индуцирана от протеини хиперкалциурия би довела до висока костна резорбция и повишено разпространение на остеопения или фрактури, свързани с остеопороза.

Въпреки това епидемиологичните и клиничните данни, насочени към тази хипотеза, са противоречиви. Всъщност някои епидемиологични проучвания установяват положителна връзка между приема на протеини и минералната плътност на костите (КМП). [9,37,38] Освен това има все повече доказателства, че диетата с ниско съдържание на протеини има вредно въздействие върху костите. Например, Kerstetter et al. съобщава, че при здрави млади жени, остър прием на диета с ниско съдържание на протеини (0,7 g протеин/kg) намалява отделянето на калций в урината с придружен вторичен хиперпаратиреоидизъм. [10] Етиологията на вторичния хиперпаратиреоидизъм се дължи отчасти на значително намаляване на абсорбцията на калций в червата по време на диета с ниско съдържание на протеини.

В скорошно краткосрочно интервенционно проучване, Kerstetter et al. оценява ефектите от степенувани нива на диетични протеини (0,7, 0,8, 0,9 и 1,0 g протеин/kg) върху калциевата хомеостаза. [11] Вторичен хиперпаратиреоидизъм, развит до ден 4 от диетите с 0,7 и 0,8 g протеин/kg (поради намалената абсорбция на калций в червата), но не и по време на диетите от 0,9 или 1,0 g протеин/kg при осем млади жени. Няма значителни разлики в средната екскреция на калций в урината в сравнително тесния обхват на изследваните приема на протеини, въпреки че средната стойност при прием от 0,7 g/kg е по-ниска от тази при прием от 1,0 g/kg с 0,25 mmol (10 mg ). Според авторите на това проучване липсата на промяна може да се дължи на малката проба и присъщата променливост в екскрецията на калций в урината. По същия начин, когато Giannini et al. ограничени диетични протеини до 0,8 g протеин/kg, те наблюдават остро покачване на серумния паратиреоиден хормон (PTH) при 18 възрастни хиперкалциурични възрастни на средна възраст. [12] Взети заедно, и двете проучвания показват, поне в краткосрочен план, че RDA за протеин (0,8 g/kg) не поддържа нормалната калциева хомеостаза.

Освен това, диетичният протеин увеличава циркулиращия IGF-1, растежен фактор, за който се смята, че играе важна роля в формирането на костите. Всъщност няколко проучвания са изследвали въздействието на добавките на протеини при пациенти с наскоро фрактури на тазобедрената става. Например, Schurch et al. съобщава, че добавките с 20 g протеин/ден в продължение на 6 месеца повишават нивата на IGF в кръвта и намаляват скоростта на костна загуба в контралатералния тазобедрен съд през годината след фрактурата. [28] Съвсем наскоро прегледът на Cochrane оценява ефектите от хранителните интервенции при възрастни хора, възстановяващи се от фрактура на тазобедрената става. [41] Включени са седемнадесет рандомизирани проучвания, включващи 1266 участници. Според рецензенти най-силните доказателства за ефективността на хранителните добавки съществуват за орални протеинови и енергийни храни, но доказателствата все още са слаби.

Нещо повече, много от тези ранни проучвания, които демонстрират калциуричните ефекти на протеина, бяха ограничени от нисък брой субекти, методологични грешки и използването на високи дози пречистени форми на протеин. [35] Всъщност, скорошното проучване Dawson-Hughes et al. не потвърждава схващането, че увеличеният хранителен протеин води до загуба на калций в урината. [36] Според Dawson-Hughes et al., „Съзвездието на констатациите, че добавките от месо, съдържащи 55 g/d протеин, когато се заменят с въглехидрати, не увеличава значително отделянето на калций в урината и е свързано с по-високи нива на серумен IGF-I и по-ниски нива на костна резорбция маркер, N-телопептид, заедно с липсата на значителна корелация на пикочния N-телопептид с екскрецията на калций в урината във високата протеинова група (за разлика от ниско протеиновата) сочат към възможността, че по-високият прием на месо може потенциално да подобри костната маса при много възрастни мъже и жени . "

И накрая, междукултурните и популационни проучвания, които показват положителна връзка между приема на животински протеини и риска от фрактури на тазобедрената става, не вземат предвид други фактори на начина на живот или диетата, които могат да защитят или увеличат риска от фрактури. Интерес представлява фактът, че авторът на най-цитираната статия, подкрепяща по-ранната хипотеза, че приемът на високо съдържание на протеини насърчава остеопорозата, вече не вярва, че протеинът е вреден за костите. [34] Всъщност той стигна до заключението, че балансът на доказателствата изглежда показва обратното.

Прием на протеини и кръвно налягане

Комитетът по хранене на AHA предполага, че приемът на високо съдържание на протеини може да повиши кръвното налягане. Няма обаче научни доказателства в подкрепа на това твърдение. Всъщност в няколко епидемиологични проучвания, анализирани от Obarzanek et al., Е показана отрицателна корелация между приема на протеини и систоличното и диастоличното кръвно налягане [13]. Например,

• Хонолулу сърдечно изследване. В това проучване на 6 406 японско-американски мъже се наблюдава отрицателна връзка между систолното и диастоличното кръвно налягане и количеството консумиран протеин. [14]

• изучаване на китайски език. В това разследване на 2672 възрастни мъже и жени е установена отрицателна връзка между систолното налягане и количеството консумиран животински протеин. [15]

• Проучване на MRFIT. Въз основа на 11 342 възрастни мъже, изследователите наблюдават отрицателна връзка между систолното кръвно налягане и количеството на общия консумиран протеин. [16]

Както при нормотензивните, така и при хипертоничните плъхове повишаването на диетичното ниво на протеини повишава както урината, така и количеството екскретиран натрий, въпреки че механизмът на тези ефекти е неизвестен и все още е спекулативен. [17] Интересното е, че едно проучване при доброволци при хора с фамилна анамнеза за хипертония показва, че диетата с високо съдържание на протеини може да противодейства на неблагоприятните ефекти от прекомерния прием на сол. [18] За повече информация относно приема на протеини и кръвното налягане вижте скорошния преглед на Debry. [17]

Прием на протеини и сърдечни заболявания

Последни открития на Hu et al. предполага, че замяната на въглехидрати с протеин може да бъде свързана с по-нисък риск от исхемична болест на сърцето. [25] Този резултат е в съответствие с доказателства от метаболитни проучвания, че заместването на диетичните въглехидрати с протеини има благоприятен ефект върху плазмените липопротеини и липидните концентрации. Тъй като обаче увеличаването на приема на протеини от животински продукти като месо, млечни продукти и яйца често се придружава от увеличаване на приема на наситени мазнини и холестерол, хранителните съвети за подобряване на общественото здраве въз основа на тези констатации трябва да се правят с повишено внимание. [ 25]

Последните нови подходи показват, че приемът на глюкоза и липиди може да предизвика увеличаване на генерирането на реактивни кислородни видове (ROS) и оксидативен стрес. Например, Mohanty et al. представи доказателства, че и трите основни макронутриенти предизвикват увеличаване на генерирането на ROS. [26] Техните данни обаче показват също, че различните хранителни вещества произвеждат различни модели на стимулиране на генерирането на ROS след приема им. От трите хранителни вещества, глюкозата индуцира най-голямото генериране на ROS, последвана в низходящ ред от мазнини (сметана) и от протеини (казеин). Вредът на оксидативния стрес е, че той може да увреди протеини и липиди, като последните чрез липидна пероксидация. Липидната пероксидация на LDL-C частици е съществена стъпка в развитието на атеросклероза. [27]

Прием на протеин и чернодробна функция

AHA Nutrition Committee предполага, че приемът на високо съдържание на протеини може да има вредни ефекти върху чернодробната функция. Няма обаче никакви научни доказателства, подкрепящи това твърдение. Протеинът е необходим не само за насърчаване на възстановяването на чернодробната тъкан, но и за осигуряване на липотропни агенти като метионин и холин за превръщането на мазнините в липопротеин за отстраняване от черния дроб, като по този начин се предотвратява мастната инфилтрация. [20]

Установено е, че гризачите, хранени с много висок прием на протеини, показват морфологични промени в чернодробните митохондрии, които могат да бъдат патологични. Въпреки това, Jorda et al. съобщава, че черният дроб реагира на високо протеиновата диета чрез пролиферация на нормално функциониращи митохондрии. [24] Освен това, съотношението на аминокиселините с разклонена верига към ароматните аминокиселини също беше увеличено, което показва липса на чернодробна недостатъчност при тези животни. Авторите заключават, че "повишеното съдържание на протеини в диетата предизвиква бързо увеличаване на няколко характеристики на хепатоцитите. Представените тук резултати представляват добър пример за това как хепатоцитът се адаптира към продължаващия метаболитен стрес."

Освен това катаболизмът на протеините се увеличава при чернодробни заболявания и може да се влоши от неадекватни протеини в диетата. [19] Освен ако няма енцефалопатия (vide infra), диетата трябва да осигурява висококачествен протеин в количество от 1,5 до 2 g/kg. [19] При алкохолно чернодробно заболяване е доказано, че висококалоричната диета с високо съдържание на протеини подобрява чернодробната функция и намалява смъртността. В едно проучване това е постигнато чрез осигуряване на редовна диета плюс добавки от 60 g/ден протеин и 1600 kcal/ден през първите 30 дни и последвано от добавки от 45 g/ден протеин и 1200 kcal/ден за следващия 60 дни. [21]

И накрая, ролята на ограничаването на протеините при пациенти с хронична чернодробна енцефалопатия (HE) напоследък е поставена под въпрос, тъй като ефикасността на изтеглянето на протеини при пациенти с HE никога не е била подлагана на контролирано проучване. [29] Според Srivastava et al., "Акцентът при храненето на пациентите с НЕ [чернодробна енцефалопатия] не трябва да бъде върху намаляването на приема на протеини. Вместо това целта трябва да бъде да се насърчи синтеза, като се предоставят достатъчно количества аминокиселини, като същевременно се въвеждат други мерки за обръщане на продължаващия катаболизъм. "[29]

Ефекти от диетата с много ниско съдържание на въглехидрати върху чистата телесна маса

Според AHA Nutrition Committee, „Някои популярни диети с високо съдържание на протеини/ниско съдържание на въглехидрати ограничават въглехидратите до 10 до 20 g/d, което е една пета от минималните 100 g/ден, необходими за предотвратяване загубата на чиста мускулна тъкан. " Ясно е, че това е неправилно твърдение, тъй като катаболизмът на чистата телесна маса се намалява с кетони, което вероятно обяснява запазването на чистата тъкан, наблюдавано по време на диети с много ниско съдържание на въглехидрати.

Например Volek et al. изследва ефектите от 6-седмичната диета с въглехидрати върху общия и регионален телесен състав и връзките с хормоните на гладно. [22] Дванадесет здрави мъже с нормално тегло преминаха от обичайната си диета (48% въглехидрати) към диета с ограничено съдържание на въглехидрати (8% въглехидрати) в продължение на 6 седмици, а 8 мъже служеха като контроли, консумиращи нормалната си диета. Субектите бяха насърчавани да консумират адекватна диетична енергия за поддържане на телесната маса по време на интервенция.

Мастната маса значително намалява (-3,4 kg) и чистата телесна маса значително нараства (+1,1 kg) на седмица 6. Въпреки това, няма значителни промени в състава в контролната група. Авторите заключават, че въглехидратно ограничената диета е довела до значително намаляване на мастната маса и съпътстващо увеличаване на чистата телесна маса при мъже с нормално тегло. Те предположиха, че повишените концентрации на β-хидроксибутират може да са играли незначителна роля за предотвратяване на катаболизма на чистата тъкан, но вероятно са участвали и други анаболни хормони (напр. Растежен хормон).

Колкото и да е странно, Комитетът по хранене на AHA игнорира факта, че ограничаването на енергията увеличава нуждите от протеини. От около половин век е известно, че неадекватният енергиен прием води до повишени нужди от протеини, вероятно защото някои от протеините, които обикновено се използват за синтезиране както на функционален (ензимен), така и на структурен (тъкан) протеин, се използват за енергия при тези условия. [1 ] Например, Butterfield показа, че храненето с 2 g протеин/kg/ден на мъже, които бягат на 5 или 10 мили на ден при 65% до 75% от техния VO2max, е недостатъчно за поддържане на азотен баланс, когато енергийният прием е недостатъчен с толкова малко като 100 kcal/ден. [30] По този начин, когато се опитвате да отслабнете, е важно да поддържате нивата на протеин умерено високи. Намаляването на калориите, необходими за отслабване, трябва да става за сметка на наситените мазнини и въглехидрати, а не на протеините.

Заключение

Ясно е, че изявлението на Американската асоциация по сърдечни заболявания към хранителния протеин и намаляването на теглото съдържа подвеждаща и неправилна информация. Със сигурност подобни публични предупреждения трябва да се основават на задълбочен анализ на научната литература, а не на необосновани страхове и погрешни представяния. За лица с нормална бъбречна функция рисковете са минимални и трябва да бъдат балансирани спрямо реалния и установен риск от продължително затлъстяване. [23]