A fehérje emészthetőséggel korrigált aminosav pontszámának (PDCAAS) előnyei és korlátai, mint módszer a fehérje minőségének értékelésére az emberi étrendben

Közzétette online a Cambridge University Press: 2012. augusztus 1

Absztrakt

Kulcsszavak

A referencia-fehérje referencia-aminosav-mintázatát úgy kaptuk meg, hogy az óvodáskorú gyermek nélkülözhetetlen aminosav-szükségletét (mg/kg) elosztottuk e korcsoport biztonságos (magas minőségű) fehérje-bevitelének (g/kg) szintjével. A 100% -ot meghaladó PDCAAS-pontszámokat 100% -ra csonkították. A PDCAAS-t ma már széles körben használják rutinvizsgálatként az egyes fehérjék és fehérjekeverékek minőségének értékelésére.

1991-es bevezetése óta (1) a PDCAAS-t kritikák tárgyát képezték (Reference Schaafsma 2). Ez a következő kérdésekre vonatkozott: a pontozási minta érvényessége, 100% -os csonkolás, a széklet és az ileal emészthetőségének felhasználása, az anti-táplálkozási tényezők hatása a fehérjeforrásokban és a PDCAAS alkalmassága az aminosavak minőségének előrejelzésében. kiegészített fehérjék. E kérdések közül többet megvitattak a WHO/FAO/UNU közös konzultációs konzultációjának 2007. évi jelentésében az emberi táplálkozás fehérje- és aminosavigényéről (3). .

Ez a hozzászólás áttekinti a PDCAAS jelenlegi állapotát, beleértve annak előnyeit és korlátait. Javasol egy további fehérje minőségi indexet is.

A PDCAAS kritikus kérdései

Az aminosav pontszám csonkolása

A FAO/WHO 1991-es, a fehérje minőségének értékeléséről szóló jelentésben (1) a 100% -ot meghaladó PDCAAS-értékeket 100% -ra csonkították. Felmerült (Referencia Schaafsma 2), hogy a csonkolás nem ad hitelt az olyan étrendben nélkülözhetetlen aminosavaknak a kiváló minőségű kiegészítő fehérjékben, amelyeket a vegyes étrend aminosav-összetételének kiegyenlítésére használnak, ami táplálkozás szempontjából releváns belső érték kiváló minőségű fehérjék. Ezt a FAO/WHO/UNU 2007. évi jelentése (3) is elismerte. Ebben a jelentésben tisztázták, hogy a biológiai érték, pl. A felszívódó étrendi esszenciális és nem esszenciális aminosavak felhasználása nem haladhatja meg az 1-es értéket, ezért az aminosav-pontszámokat és nem az étrendi fehérjék végleges PDCAAS-értékeit (az 1991-es jelentés szerint) 1-re kell csonkítani. Ez azt jelenti, hogy olyan esetekben, amikor az aminosav pontszám meghaladja az 1. értéket, a PDCAAS-értékek megegyeznek a valódi emészthetőséggel.

A PDCAAS-értékek korlátozását, amely a csonka aminosav-pontszámokból adódik, és így nem ad hitelt az extra nélkülözhetetlen aminosavaknak, a WHO/FAO/UNU 2007-es jelentése (3) elismeri. Ez a jelentés azt sugallja, hogy ez a korlátozás leküzdhető egy további fehérje minőségi index kidolgozásával, amelyben az esszenciális aminosavak tartalma, amelyek leggyakrabban korlátozottak az egyes fehérjékben (pl. Lizin (gabonafélék), kén aminosavak (hüvelyes fehérjék), a treonin (egyes gabonafélék) és a triptofán (kukorica)). Ilyen index (amelyet nevezhetünk kiegészítési teljesítménynek: SP) egy adott fehérjéhez könnyen megszerezhető, ha ezen aminosavak pontszámát megszorozzuk valódi emészthetőségi értékekkel. Példa az 1. táblázatban.

1. táblázat: Különböző fehérjék kiegészítő képessége (SP) a lizin-, kén-aminosavak (SAA), treonin vagy triptofánhiányos étrendek kiegyensúlyozásához.

SP-értékek (nem csonka aminosav-pontszám x valódi emészthetőség), aminosav-tartalomra, valódi emészthetőségi értékekre és 1–2 éves gyermekek aminosav-pontozási mintázatára vonatkozó adatok alapján, a WHO/FAO/UNU jelentése szerint (3) .

Az 1. táblázatban bemutatott adatok alapján kiszámítható, hogy 1,2 g tejfehérjére van szükség 1 g lizinhiányos búzafehérje kiegyensúlyozásához. Ennek képlete: tejfehérje mennyisége (g) = (1-LSPbúza)/(LSPmilk-1), ahol LSP búza = a búza lizinpótló ereje és LSP tej = a tej lizinpótló ereje. A búza fehérje és a csicseriborsó egyensúlyához 8,5 g kell ebből a fehérjéből.

A pontozási minták érvényessége

2. táblázat Korspecifikus aminosav-pontozási minták (mg/g fehérje).

A pontozási minták tehát a normál egészséges alanyok minimális követelményein alapulnak. Nem feltétlenül jelentik az optimális fehérjetáplálkozást. A PDCAAS megközelítés szerint a fokozott aminosav-oxidáció az aminosavak nem hatékony felhasználását tükrözi, de ez figyelmen kívül hagyja az aminosavak szerepét, amelyek meghaladják a fenntartás és a növekedés követelményeit, például az átmeneti jelátviteli hatást az oxidáció előtt (Referencia Millward, Layman és Tomé 5). Erre példa a leucin szignalizációs funkciója az izomfehérje szintézis stimulálásában (Reference Layman 6). További példák a telítettségre és a jóllakottságra gyakorolt hatások (7. referencia Tome), valamint a kén aminosavak ereje a glutation és a taurin szintézisének fokozásában (Schaafsma 8. referencia). A pontozási séma nem valószínű, hogy minden olyan helyzetet megjelenítene, ahol további szükséglet lehet specifikus aminosavakra, például terhesség, szoptatás, időskor, a kalória korlátozás alatti negatív energiamérleg, a klinikai körülmények és a sportemberek esetében. A feltételesen nélkülözhetetlen aminosavak nem szerepelnek a PDCAAS-ban, így bizonytalan, hogy a PDCAAS-értékek alkalmazhatók olyan helyzetekben, amikor ezekre az aminosavakra speciális igény mutatkozik, például kóros állapotokban vagy extrém élettani helyzetekben.

Ilealis vs. széklet emészthetőség

A valódi ürülékbeli N emészthetőség nem veszi figyelembe az esszenciális aminosavakat, amelyek nem szívódnak fel az ileumban, és elvesznek a vastagbélben. Ez az aminosavak bélflóra általi metabolikus fogyasztásának fontos útja. Emberen végzett vizsgálatok alapján Gaudichon és mtsai. (Referencia Gaudichon, Bos és Morens 9) azt sugallta, hogy az aminosavak ilealis veszteségei fontos elemei az aminosavigénynek. A patkányban a valódi széklet N emészthetőségi értékei a koprofágia miatt potenciálisan túlértékelik is az emészthetőséget.

Az alacsony ileal fehérje emészthetőség, amely így növeli a vastagbélbe jutó nitrogén áramlását, fokozza a toxikus vegyületek, például ammónia, fenolok és indolok baktériumképződését. Ezért a PDCAAS-értékek értékelésének jobb megközelítéseként a fistulált sertésekben az ilealis emészthetőség alkalmazását javasolták patkányokban a fekális emészthetőség helyett (Reference Schaafsma 2, Reference Darragh és Hodgkinson 10). A sertések használatának az az előnye, hogy ennek az étkezést fogyasztó fajnak a gyomor-bél fiziológiája jobban hasonlít az emberekéhez. Hangsúlyozni kell azonban, hogy a vastagbél és a baktérium aminosavak szervezetbe történő visszavezetésének lehetőségét még nem vizsgálták (Reference Fuller és Tomé 11). Nemrégiben Deglaire és mtsai. (Referencia Deglaire, Bos és Tomé 12) összehasonlította az étkezési fehérje ileális emészthetőségét az ileális fisztulált növekvő sertés és az ileális mintában szereplő felnőtt emberben. Eredményeik alátámasztották a sertések modellként történő alkalmazását az étius ileumfehérje emészthetőség közötti különbségek előrejelzésében.

Aminosav rendelkezésre állása

A jelenlegi PDCAAS-értékelés nem veszi figyelembe az élelmiszer-fehérjeforrásból származó aminosavak biológiai hozzáférhetőségében rejlő lehetséges különbségeket, így az élelmiszerek magasabb hőmérsékleten történő feldolgozása vagy tárolása szelektíven csökkentheti a lizin biológiai hozzáférhetőségét Maillard-reakciókkal (Referencia Moughan 13). A szokásos aminosav-elemzés nem azonosítja azokat a biológiailag inaktív D-aminosavakat, amelyek alkáli körülmények között végzett hőkezelés útján L-aminosavakból történő racemizációval képződhetnek. Az oxidált kénes aminosavak biológiailag kevésbé érhetők el, és jelenlétük élelmiszer-fehérjeforrásban a PDCAAS túlértékeléséhez vezethet. Egy másik kérdés itt egy élelmiszer-fehérjeforrás kiegészítése korlátozó szabad aminosavval a PDCAAS növelése érdekében. Egy ilyen kiegészítés azonban nem javíthatja a PDCAAS-t a kívánt szintre. Ez bebizonyosodott a leucin esetében. Nolles (Referencia Nolles 14) kimutatta, hogy az eltérő abszorpciós kinetika miatt a kiegészített (külső) leucin előnyösen oxidálódik belső formájához képest.

Táplálkozásellenes tényezők

A táplálékellenes tényezők, például a tripszin-inhibitorok, a tanninok és a lektinek gyakran jelen vannak a növényi táplálékfehérje-forrásokban. Gátolhatják a fehérje emésztését és/vagy növelhetik az endogén nitrogénveszteséget a székletben, ami a látszólagos fehérje emészthetőség csökkenését és a fehérjeszükséglet növekedését idézheti elő (Reference Van Leeuwen, Veldman and Boisen 15, Reference Huisman, Verstegen és van Leeuwen 16). Ilyen hatásokat nem tartalmaz a PDCAAS, és ez a pontszám így túlbecsüli az e természetben előforduló táplálkozásellenes tényezőket tartalmazó termékek fehérje minőségét. A sertések ileumában az endogén nitrogén áramlása 1-3, 3,1, 3,3, 4,0 és 10,8 g/100 g fehérje volt sovány tej, búza, szójafehérje-izolátum, árpa és phaseolus bab esetében ( Referencia szuffrant 17). A feldolgozás csökkentheti, de nem teljesen szünteti meg az anti-táplálkozási tényezők aktivitását (Liu 18. referencia, Yuan referencia, Chang és Liu 19.). A takarmányokban (kevesebb feldolgozás) a probléma sokkal fontosabb, mint az élelmiszereknél.

Állatkísérlet követelménye

Bár a PDCAAS egy gyors és viszonylag olcsó módszer a fehérje minőségének felmérésére, a valódi N emészthetőség méréséhez mégis állatkísérletre van szükség. Figyelembe véve az állatok kutatási célú felhasználására vonatkozó negatív közvéleményt, előny lenne, ha a fehérje minőségének mérését in vitro elvégezhetnénk. Amint azt korábban bemutattuk (Reference Schaafsma 2), az étrendben esszenciális aminosavak igazi ilealis emészthetősége mérhető egy számítógép által vezérelt dinamikus emésztőrendszerben. Az ilyen rendszer előnye, hogy képes utánozni a különböző állatfajok fiziológiai állapotát, így lehetővé válik a fajspecifikus ileális aminosav emészthetőségi együtthatók értékelése.

Következtetések

A PDCAAS hasznos rutinvizsgálat az egyes fehérjék és a fehérjék minőségének felmérésére vegyes étrendben normál egészséges alanyok számára, számos korlát és hátrány ellenére. A csonkítás hátránya leküzdhető egy további fehérje minőségi pontszám alkalmazásával, amely figyelembe veszi a fehérje azon képességét, hogy egyensúlyban tartsa az étrendeket, amelyekben egy vagy több nélkülözhetetlen aminosav hiányzik. Patkányokban a valódi ürülékfehérje-emészthetőség mérését fel kell váltani az ileumfehérje valódi emészthetőségének vagy (elsősorban) az ileumfistulált sertésekben a valódi ileális fehérje emészthetőségének vagy in vitro méréssel. Meg kell még állapítani, hogy a jelenleg alkalmazott referencia-aminosav-pontszámítási minták, amelyek az étrendben nélkülözhetetlen minimális aminosav-követelményekből és a normál egészséges alanyok jó minőségű fehérjéjének minimumkövetelményeiből származnak, tükrözik-e az optimális egészség érdekében az aminosavak bevitelének szintjét és alkalmazhatók-e betegséghelyzetek és/vagy specifikus vagy extrém élettani helyzetek.