Az étrendi fehérje eloszlása ​​pozitívan befolyásolja a 24 órás izomfehérje szintézist egészséges felnőttekben 1, 2, 3

Madonna M. Mamerow

4 Rehabilitációs Tudományok Osztálya

eloszlása

Joni A. Mettler

4 Rehabilitációs Tudományok Osztálya

Kirk L. angol

4 Rehabilitációs Tudományok Osztálya

Shanon L. Casperson

6 A Texasi Egyetem Orvosi Osztályának Belgyógyászati ​​Klinikája, Galveston, TX; és

Emily Arentson-Lantz

4 Rehabilitációs Tudományok Osztálya

Melinda Sheffield-Moore

6 A Texasi Egyetem Orvosi Osztályának Belgyógyászati ​​Klinikája, Galveston, TX; és

Donald K. laikus

7 Élelmiszertudományi és emberi táplálkozási tanszék, Illinois Egyetem, Urbana-Champaign, Champaign, IL

Douglas Paddon-Jones

4 Rehabilitációs Tudományok Osztálya

5 Táplálkozási és anyagcsere osztály, és

Társított adatok

Absztrakt

Bevezetés

A jelenlegi fehérje RDA leírja azt a minimális mennyiségű fehérjét, amelyet naponta el kell fogyasztani a hiány megelőzése érdekében. Bár egyre több bizonyíték van arra, hogy az étkezési fehérjebevitel mérsékelten növekvő mennyisége meghaladja a 0,8 g fehérjét/(kg⋅d), jótékony hatással van az egészséggel kapcsolatos eredményekre, például az izomtömeg, a testösszetétel és a működés szabályozására minden felnőttnél (1–5), a hosszabb távú táplálkozási vizsgálatok eredményei továbbra is némileg következetlenek, és sokuk szerint a megnövekedett fehérjebevitel kevés vagy egyáltalán nem előnyös ezeknél a specifikus eredményeknél.

Bár a teljes napi fehérjebevitelt viszonylag könnyű standardizálni és összehasonlítani a különböző vizsgálatok során, a legtöbb kutatási erőfeszítés nem foglalkozott a fehérje eloszlásával több napi étkezés során. Az NHANES adatai azt mutatják, hogy az Egyesült Államokban a felnőttek torzítják a fehérje (és energia) fogyasztását az esti étkezés felé (6). Például az ≥19 éves korú felnőttek átlagos fehérjefogyasztása vacsoránál ~ 3-szor nagyobb (38 g fehérje), mint a reggelinél (13 g fehérje) (6).

Bár az étkezési fehérje izomnövekedést és javulást serkentő képességét befolyásolhatják olyan tényezők, mint a szokásos fizikai aktivitás, az egészségi állapot, a testtömeg és az összetétel, valamint az életkor, úgy tűnik, hogy egy ~ 30 g kiváló minőségű fehérjét tartalmazó étkezés maximálisan stimulálja izomfehérje szintézis egészséges felnőtteknél (4, 7–10). Egyes egyénekben étkezésenként nagyobb mennyiségű étkezési fehérje (azaz ≥40 g) fogyasztása tovább javíthatja a nettó fehérje anabolizmust, mind a szintézis, mind a lebontás függvényében (11). Vigyázni kell azonban a napi energiaigény túllépésének elkerülésére (5, 12).

30 kg/m 2 tartalmú étkezés, anyagcsere-betegség, alacsony hematokrit vagy hemoglobinszint, érrendszeri betegségek, magas vérnyomás, szívműködési rendellenességek, vesebetegség, közelmúltbeli fogyás vagy gyarapodás, részvétel fogyókúrás étrendben/testedzési programban, dohányzás és anabolikus szteroidok használata . Nyolc egészséges férfi (n = 5) és nő (n = 3) 25 és 55 év közötti önkéntes kvalifikálta magát és vett részt ebben a vizsgálatban ( Asztal 1 ). Minden résztvevő fizikailag aktív volt, de nem volt sportképzett.

ASZTAL 1

Az egészséges felnőtt vizsgálatban résztvevők fizikai jellemzői 1

JellegzetesÉrték
Kor, y36,9 ± 3,1
Magasság, m1,72 ± 0,03
Testtömeg, kg76,8 ± 2,9
BMI, kg/m 2 25,7 ± 0,8
Testzsír, %32,2 ± 2,1
Sovány tömeg, kg50,1 ± 2,8

Dizájnt tanulni.

Tanulmányozza a diétákat.

Az összes ételt az ITS-CRC bionutrition munkatársai készítették el és katalogizálták, hogy ellenőrizzék a 2 vizsgálati étrend makrotápanyag- és energiafogyasztását. A napi energiaigény becslésére a Harris-Benedict-egyenletet használták, amelynek standardizált aktivitási tényezője 1,6 volt. Az étrendeket úgy tervezték, hogy meghaladja az RDA-t, és nagyjából tükrözze az Egyesült Államok napi fehérjefogyasztását [azaz 1,2 g fehérje/(kg⋅d)] (6). A vizsgálati étrendek izoenergetikusak és izonitrogének voltak, és összesen ~ 90 g fehérjét szolgáltak naponta, de eloszlási mintázatukban különböztek egymástól. Az 1. diéta egyenletes fehérjeeloszlást (MÉG) biztosított minden étkezésnél: ~ 30 g (reggeli), 30 g (ebéd) és 30 g (vacsora). A 2. diéta túlzott ferde fehérje-eloszlást (SKEW) biztosított: ~ 10 g (reggeli), 15 g (ebéd) és 65 g (vacsora). A szénhidrátfogyasztást állandó értéken tartották, míg az étrendi zsírbevitelt manipulálták annak biztosítására, hogy a teljes napi energiafogyasztás minden étrendhez hasonló maradjon.

A fekvőbeteg anyagcsere-vizsgálatok során (1. és 7. nap) az étkezést 0930, 1300 és 1700 órakor biztosították. Az étkezés az 1. és a 7. napon azonos volt. A 2–6. Napon az önkéntesek lehetőséget kaptak arra, hogy étkezés céljából visszatérjenek az ITS-CRC-be, vagy előre csomagolt, házhoz való étkezést kapjanak. Járóbeteg-diétás naplót kaptak az étkezési idők, az el nem fogyasztott vagy (nem jóváhagyott) további élelmiszerek és a különféle feljegyzések dokumentálására. Minden étel különféle kiváló minőségű növényi és állati eredetű fehérjeforrásokat tartalmazott. Bár az étrendi 100% -os megfelelés ösztönzésre került, a metabolikus vizsgálati napokból és a hétközi étkezésekből (fagyasztva és tárolva) elfogyasztott ételeket visszavitték az ITS-CRC metabolikus konyhába, és a Nutrition által kifejlesztett Nutrition Data System for Research szoftver verziójával 2006 elemezték. Koordinációs Központ, Minnesotai Egyetem. Az EVEN és SKEW vizsgálati menük példái a résztvevők számára az anyagcsere-tanulmányi napok alatt Kiegészítő táblázatok 1 és 2.

Vegyes izomfehérje frakcionált szintézis sebessége.

A plazma és kötött és intracelluláris vegyes izoml - [gyűrű-13C6] fenilalanin dúsulást a korábban leírtak szerint határoztuk meg (7, 20, 21). A vegyes izomfehérje-frakcionált szintézis sebességét (FSR) úgy számítottuk ki, hogy megmértük az l - [gyűrű-13 C6] fenilalanin fehérjébe való közvetlen beépülését, a prekurzor-termék modell felhasználásával:

ahol az Ep1 és az Ep2 a kötött l - [gyűrű-13 C6] fenilalanin dúsulása volt a szekvenciális biopsziák esetében, t a biopsziák közötti időintervallum volt, Em pedig az átlagos l - [gyűrű-13 C6] fenilalanin dúsulást jelentette az izom intracelluláris prekurzorában medence.

Statisztikai analízis.

2. TÁBLÁZAT

Hétnapos átlagos energia- és makrotápanyag-bevitel EVEN vagy SKEW fehérjeeloszlású étrendet fogyasztó egészséges felnőtteknél 1

ÉtkezésEnergiaFehérjeFehérjeSzénhidrátZsír
kcalgg/kggg
Reggeli
MÉG848 ± 47,831,5 ± 1,30,41 ± 0,0183,8 ± 2,843,0 ± 2,2
FERDE537 ± 34,110,7 ± 0,80,14 ± 0,0179,3 ± 7,419,7 ± 1,5
Ebéd
MÉG820 ± 28,629,9 ± 1,60,39 ± 0,02116 ± 11,126,0 ± 1,1
FERDE683 ± 33,616,0 ± 0,50,21 ± 0,01113 ± 9,518,4 ± 1,0
Vacsora
MÉG727 ± 47,632,7 ± 1,60,42 ± 0,01112 ± 7,316,4 ± 1,1
FERDE1100 ± 49,363,4 ± 3,70,82 ± 0,03115 ± 9,343,6 ± 1,4
Napi összesen 2
MÉG2400 ± 12194,1 ± 3,71,22 ± 0,02312 ± 17,885,4 ± 4,0
FERDE2320 ± 11390,1 ± 4,61,17 ± 0,04307 ± 24,181,7 ± 3,0

Plazma és izomdúsítás

Az átlagos plazma l - [gyűrű-13 C6] fenilalanin-dúsulás nem különbözött a vizsgálati napok (azaz az 1. nap és a 7. nap) között egyik csoport esetében sem (P> 0,05). A plazma és az izom intracelluláris l - [gyűrű-13 C6] fenilalanin dúsulásait a 1. ábra és 3. táblázat .

3. TÁBLÁZAT

Izom l - [gyűrű-13 C6] fenilalanin intracelluláris dúsulás egészséges felnőttek izombiopsziás mintáiban az EVEN vagy SKEW fehérjeeloszlású étrend bevitele után az 1. és 7. napon 1

1. nap 7. nap
MÉGFERDEMÉGFERDE
Bx 10,048 ± 0,0040,063 ± 0,0050,061 ± 0,0040,067 ± 0,005
Bx 20,057 ± 0,0030,068 ± 0,0050,065 ± 0,0030,072 ± 0,004
Bx 30,071 ± 0,0030,078 ± 0,0070,079 ± 0,0040,077 ± 0,004

Plazma l - [gyűrű-13 C6] fenilalanin-dúsítás egészséges felnőtteknél az EVEN (A) vagy a SKEW (B) fehérje eloszlású étrend 1. és 7. napján. Az értékek átlag ± SEM-ek; n = 8. MÉG, egyenletes napi fehérjeeloszlás; SKEW, ferde napi fehérje eloszlás.

Vegyes izomfehérje szintézis

Reggeli étkezés: 30 vs. 10 g fehérje.

A kezdeti metabolikus vizsgálat során (1. nap) az izomfehérje szintézis a 30 g fehérjét tartalmazó reggeli étkezés hatására ~ 30% -kal volt magasabb, mint a 10 g fehérje étkezésnél (P = 0,006). Hasonló reakciót figyeltünk meg az étrendi szoktatás utáni 7. napon (P = 0,002) ( 2. ábra ).

Huszonnégy órás vegyes izomfehérje FSR-k egészséges felnőtteknél az EVEN vagy SKEW fehérje-eloszlású étrend bevitele után az 1. és 7. napon. Az értékek átlag ± SEM-ek; n = 8. * Eltér az EVEN-től abban az időpontban, P # Az EVEN és a SKEW közötti csoport fő hatása, P 2). A betegeket „szétterítéssel” látták el (0800 óra: 12,2 g; 1200 óra: 21 g; 1600 óra: 13,5 g; 1900 óra: 21,2 g) vagy „pulzáltak” (0800 óra: 4,5 g; 1200: 47,8 g; 1600 óra): 2,3 g; 1900 óra: 10,9 g) fehérjeelosztó étrend, amely dicséretes 1,31 g fehérjét/(kg⋅d) eredményezett. Noha nem figyeltek meg változást a fogantyú erejében vagy a mindennapi élet tevékenységeiben, a pulzáló étrend szerény, de jelentős javulást eredményezett a sovány tömegben a „szétterített” fehérje étrendhez képest.

Bár a Bouillanne et al. (30) felületesen ütközik eredményeinkkel, sok tágabb téma és következtetés összhangban áll adatainkkal. Konkrétan ebben a kórházi és potenciálisan anabolikus rezisztens idősebb populációban az egyes étkezések során elfogyasztott fehérje mennyisége a „szétterjedt/elosztott” fehérje csoportban (azaz 12–21 g/étkezés) valószínűleg nem volt elegendő az izomfehérje szintézis optimális stimulálásához. minden étkezés. Előre haladva jelentős klinikai jelentőségű lehet a fehérjeeloszlási minták feltárásának és finomításának folytatása olyan betegeknél és populációknál, akiknél nagyobb az izomtömeg és a funkció elvesztésének kockázata (16, 23, 31).

Összegzésképpen elmondható, hogy a közepes mennyiségű, jó minőségű fehérje napi 3-szoros fogyasztása hatékonyabb eszközt nyújt a 24 órás izomfehérje-szintézis stimulálására, mint az a szokásos gyakorlat, hogy a fehérjebevitelt torzítják az esti étkezés felé. A napi fehérjefogyasztáshoz mérsékelt, étkezésvezérelt megközelítést javasolunk, figyelembe véve a fehérje anabolizmus, a költség és a napi energiafogyasztás kölcsönhatását.

Kiegészítő anyag

Köszönetnyilvánítás

D.P.-J. és D.K.L. megtervezte a kutatást; M.M.M., J.A.M., K.L.E., S.L.C. és D.P.-J. elvégezte a kutatást; M.M.M., E.A.-L., M.S.-M. és D.P.-J. elemezte az adatokat; M.M.M., E.A.-L. és D.P.-J. megírta a kéziratot; és D.P.-J. elsődleges felelőssége volt a végső tartalomért. Minden szerző elolvasta és jóváhagyta a végleges kéziratot.

Lábjegyzetek

8 Használt rövidítések: EVEN, akár napi fehérjeeloszlás; FSR, frakcionált szintézis sebesség; ITS-CRC, Transzlációs Tudomány Intézete – Klinikai Kutatóközpont; SKEW, ferde napi fehérje eloszlás.