Diétás fehérje- és izomtömeg: A tudomány fordítása alkalmazásra és egészségügyi ellátásra

John W. Carbone

1 Egészségtudományi Iskola, Kelet-Michigani Egyetem, Ypsilanti, MI 48197, USA

Stefan M. Pasiakos

2 Katonai Táplálkozási Osztály, amerikai hadsereg Környezetgyógyászati Kutatóintézete (USARIEM), Natick, MA 01760, USA; [email protected]

Absztrakt

1. Bemutatkozás

2. Étrendi fehérje- és izomtömeg-észlelések

Az energia- és/vagy táplálékfehérje-korlátozás nettó izomkatabolizmust indukál, aminosavakat szabadít fel az energiatermeléshez, a glükoneogenezishez és a peptid hormonok, plazmafehérjék, immunrendszer-összetevők és enzimek szintéziséhez (reprezentatív példák, nem teljes felsorolás; nem méretarányos) . AA, aminosavak; ADH, antidiuretikus hormon; hGH, emberi növekedési hormon; T3, trijód-tironin; T4, tiroxin.

2.1. Aktuális étrendi fehérje ajánlások

2.2. Diétás fehérje és fizikai aktivitás

A fehérjefogyasztás előnyeit a rezisztencia edzés után jól dokumentálták, főleg, hogy az izmok hipertrófiájához és működéséhez kapcsolódnak [18]. Egy nemrégiben készült metaanalízis szignifikáns pozitív összefüggéseket mutatott ki a testmozgás utáni fehérje lenyeléssel történő rezisztencia-gyakorlás és a teljes zsírmentes tömeg, az egy ismétlés maximumával mért erő és az izomméret között, myofiber keresztmetszeti területen mérve [18 ]. A testmozgás típusa és mennyisége meghatározó szerepet játszik az izomfehérje szintetikus reakcióiban a testmozgás utáni fehérje bevitelére [19,20], csakúgy, mint az életkor [21] és az egyén edzésélményei [18]. Az elfogyasztott fehérje típusa a nettó anabolikus válaszban is szerepet játszik, tekintettel arra, hogy az étkezés utáni izomfehérje és az egész test fehérje kinetikus válaszai a szabad formájú aminosavakra, az izolált intakt fehérjékre és a vegyes-makroelem-táplálékokra egyaránt különböznek [22,23,24] . Amint azt a sporttáplálkozási ajánlások [1,17] is tükrözik, a változatos kísérleti tervek holisztikus értékelése azt sugallja, hogy a rezisztencia utáni testfehérje lenyelése (

20–30 g vagy 0,25–0,30 g/kg) szokásos fehérjebevitel mellett

1,6 g/kg/nap elősegíti az izmok kedvező alkalmazkodását a testedzéshez [18].

2.3. Diétás fehérje az energiahiány alatt

2.4. Kórélettani állapotok

A nem megfelelő étrendi fehérjebevitel megkérdőjelezi az izom és az egész test fehérjegyensúlyát (azaz a fehérjeszintézis = fehérje lebontása), negatívan befolyásolja az izomtömeget, a funkciókat, a testmozgáshoz való alkalmazkodást, a csont- és kalcium homeosztázist, az immunrendszer válaszát, a folyadék- és elektrolitegyensúlyt, az enzimtermelést és aktivitás és hormonszintézis. Megfelelő táplálékfehérje-bevitel hiányában az izmokat katabolizálják aminosavak biztosítására, hogy lehetővé tegyék az endogén fehérjeszintézis folytatását a kritikus élettani szövetekben és szervekben [32] (1. ábra). Bizonyos kórélettani állapotok, például égési sérülések [33], krónikus obstruktív tüdőbetegség (COPD) [34], emberi immunhiányos vírus/szerzett immunhiányos szindróma (HIV/AIDS) [35], rák [36] és szepszis [37] szintén a fehérje-homeosztázis kihívása, bár a fehérje egyensúlyának megbomlása etiológiája és mechanizmusai általában sokkal különböznek az egészséges felnőttekétől [38]. Mindazonáltal ezek az állapotok gyakran izompazarlást idéznek elő, ami arra utal, hogy nagyobb étkezési fehérjebevitel lehet indokolt, konkrét ajánlásokkal, az egyes betegek és klinikai forgatókönyv alapján.

3. Fehérje tévhitek és valóság

A magasabb fehérjetartalmú étrendet a vesék károsítójának is nevezték. A megnövekedett aminosavbevitel fokozhatja a vese terhelését, és csökkenteni kell ezt a megállapított vesebetegség jelenlétében. Az egyébként egészséges vesék azonban jól képesek alkalmazkodni az RDA felett és az AMDR-en belüli fehérjebevitelhez. A vesék megnövekedett nitrogén-hulladékkal küzdenek, mivel több aminosav oxidálódik energiáért és/vagy a glükoneogenezishez irányul, mivel a fehérjéből származó energiafelvétel relatív százaléka növekszik. Az NHANES-adatok nemrégiben végzett értékelésében a fehérjebevitel közvetlenül összefüggött a vér karbamid-nitrogén (BUN) koncentrációjával, de a fehérjebevitel legmagasabb decilisében (

1,4 g/kg/d) még mindig normális BUN-t mutatott (14,8 ± 0,3; referencia tartomány, 7–20 mg/dl) [9]. Ez a megállapítás igaz volt a nem tejelő állati, állati és növényi fehérjeforrásokra, és sem a glomeruláris szűrési sebesség (GFR), sem a vér kreatinin-koncentrációja nem volt összefüggésben az étrendi fehérjetartalommal. Hasonlóképpen, az étkezési fehérje-beavatkozásokkal végzett randomizált, kontrollált vizsgálatok nemrégiben készült metaanalízise kicsi, de pozitív összefüggést mutatott a magasabb fehérjebevitel (azaz ≥ 1,5 g/kg/nap vagy ≥ 20% energiafogyasztás) és a GFR között [52]. Összességében a jelenlegi rendelkezésre álló adatok szerint a magasabb fehérjetartalmú étrend növeli a vese terhelését, de nem befolyásolja negatívan a vese egészségét, és nem növeli a krónikus vesebetegség kialakulásának kockázatát egészséges felnőtteknél.

A legújabb tanulmányok aggályokat vetettek fel azzal kapcsolatban, hogy a magasabb fehérje bevitel növelheti-e a szisztémás gyulladást. Egy nagyszabású vizsgálat kimutatta, hogy a legnagyobb szenzitivitású C-reaktív fehérje (hs-CRP) szérumkoncentrációjú kvartilisben élők relatív fehérjebevitele is magasabb volt, mint a legalacsonyabb hs-CRP kvartilis [68]. Az abszolút és az energiával módosított fehérjebevitel átlagos különbsége azonban a legmagasabb és a legalacsonyabb hs-CRP kvartilis között csak 1,0, illetve 1,2 g/d volt. Hasonlóképpen, egy nagy kontrollált étrendi beavatkozási vizsgálat nagyobb hs-CRP csökkenést mutatott alacsonyabb fehérjebevitel mellett (azaz 10–15%, szemben az összes energiafogyasztás 23–28% -ával), bár ezt a fehérje-alapú különbséget csak a magas glikémiás indexű étrend és nem alacsony glikémiás indexű háttérrel [69]. Ezzel szemben a Framingham Heart Study utódcsoportjának elemzése fordított összefüggést mutat az étrendi fehérjebevitel és a gyulladás, valamint az oxidatív stressz pontszámok között, amelyek kilenc gyulladásos biomarker méréséből származnak [59]. Ez a potenciális jótékony hatás a magasabb teljes és állati fehérjebevitel esetén volt megfigyelhető, de még nagyobb volt a nagyobb növényi fehérjebevitel esetén.

Aggodalom merült fel az étrendi fehérjebevitel, valamint a kardiometabolikus betegség és a rák kockázata közötti lehetséges összefüggésekkel kapcsolatban is. Ezeket az összefüggéseket általában megzavarja a „fehérjében gazdag” címkével ellátott élelmiszerek félrevezetése, amelyek természetüknél fogva általában kevésbé egészségesek a tápanyagban ritkán táplálkozási lehetőségek, nagy mennyiségű teljes és telített zsírokat és feldolgozó adalékokat (pl. Nitrátokat, nitritek, nátrium) [60]. Legjobb tudomásunk szerint nem állnak rendelkezésre adatok, amelyek jól definiált összefüggést mutatnának az étrendi fehérje és a szív- és érrendszeri betegségek [70,71] vagy a 2-es típusú diabetes mellitus [56] között. Hasonlóképpen, a metionin-korlátozás (pl. Vegán étrendi minta) életképes megközelítés lehet a rákkeltő folyamatok és a tumor növekedésének korlátozására [72,73], a metaanalízisek azonban nem mutatnak kapcsolatot az étrendi fehérjebevitel és a vastagbél vagy a mell előfordulása között [57]. [58] rákos megbetegedések. A magasabb fehérjebevitel azonban védő hatást gyakorolhat a diagnózis utáni túlélésre [74]. Nagyobb hangsúlyt kell fektetni a táplálékfehérje-fogyasztásra az általános tápanyag-sűrű, egészséges ételválasztás összefüggésében, amikor figyelembe vesszük az egészséghez és a betegséghez való viszonyokat, mivel a fent említett lehetséges összefüggéseket az élelmiszer minősége jobban befolyásolja, mint a makrotápanyagok profilja [55, 75].

4. Fordítás és alkalmazás

A nemzeti táplálkozási szokások értékelése azt mutatja, hogy a fehérje táplálékbevitel az elmúlt évtizedben viszonylag változatlan maradt (azaz 5,79 uncia egyenérték (2005–2006), 5,58 (2007–2008), 5,74 (2009–2010), 5,70 (2011–2012) ), 5.83 (2013–2014), 5.80 (2015–2016)), mivel a legutóbbi 2 éves ciklus beviteli adatai közel azonosak a 10 évvel korábbi adatokkal [76,77,78,79,80,81]. Ez a statikus beviteli mintázat az ajánlott fehérje bevitel ag/d formátumú rendszeres bemutatására vonatkozhat [82,83], amelyet az RDA 2005-ös kialakításakor feltételezett antropometria alapján számítottak (azaz 70 kg hím, 57 kg nő [2]) annak ellenére, hogy a korabeli mérések jelentősen eltérnek (azaz 90 kg átlagos férfi, 77 kg átlagos nő [84]). A mai, közepesen fizikailag aktív, átlagos felnőtt férfi, aki fehérjét fogyaszt az RDA-ban, az energia-egyensúly fenntartása mellett az AMDR alsó vége alatt lenne. A valóságban a legtöbb amerikai felnőtt fogyaszt

A teljes energia 14–16% -a fehérjeként (1,0–1,5 g/kg/d, kortól és nemtől függően) [10]; a jelenlegi RDA-nál nagyobb összeg, de a kortárs kutatások az izomzat és az egészségi állapot szempontjából hasznosak. Valójában az egészséges vegetáriánus, az egészséges mediterrán stílusú és az egészséges amerikai stílusú étkezési szokások, amelyeket a 2015-ös amerikai táplálkozási irányelvek támogattak, 1,55-, 1,94- és 1,98-szor nagyobb fehérjebevitelnek felelnek meg, mint a jelenlegi RDA (elméleti 19–50 éves nő, 2000 kcal/d-t fogyasztva) [85]. Ha az amerikai felnőtt populáció összességében körülbelül 1,6 g/kg/nap fehérjét fogyaszt, amint azt az egyik legjelentősebb laboratóriumi csoport ezen a téren végzett közelmúltbeli áttekintése [5] javasolja, ez még mindig hozzávetőlegesen 17– A teljes energiafogyasztás 19% -a, minden bizonnyal ésszerű a fehérje jelenlegi AMDR-értéke alapján. Valójában a 2,5–3,0 g/kg/nap értékre történő emelés még mindig az AMDR által javasolt fehérje összes energia 10–35% -ába esik, és bőséges lehetőséget biztosítana az izom egészségének optimalizálására.

Természetesen a makrotápanyag-ajánlásokon belül az élelmiszer-választás kritikus, különös hangsúlyt fektetve a tápanyag-sűrű kiválasztásra [92]. Hasonlóképpen felismerjük a magasabb fehérjetartalmú étrend és a nagyobb húsfogyasztás közötti hagyományos összefüggést, valamint a fenntarthatóságra és az élelmiszerforrásaink lehetséges környezeti hatásaira való nagyon szükséges hangsúlyt. Ezeket szem előtt tartva határozottan ösztönözzük a makrotápanyagok ajánlásának átértékelését, hogy az a lehető legjobban tükrözze a magas színvonalú tudományt, a megfigyelési adatokon alapuló kísérleti tanulmányokra alapozva őket [93]. Megbízható makrotáp-ajánlások végrehajtása mind az egészséges, mind a beteg népesség számára az életciklus minden szakaszában, ami a fogyasztók bizalmát ébreszti, ezt követően nagyobb hangsúlyt fektethet a minőségi ételválasztásra ezen iránymutatásokban. Ez a cselekvés lehetővé tenné az étrendi fehérje-ajánlások kidolgozását, és ebből fakadó közegészségügyi politikát, amely a legjobban az izmok felhalmozódásának, minőségének és megőrzésének biztosítására szolgál az egész életen át. A makrotápanyagok bevitelére vonatkozó ajánlások és a korszerű kutatási eredmények összehangolása megalapozná a közegészségügy fejlődését.

Köszönetnyilvánítás

A szerzők köszönetet mondanak Jillian Allennek a kéziratok kidolgozásában nyújtott segítségéért.