Élet az életért: Élelmiszerek tervezése az étvágycsökkentés érdekében

Peter J. Wilde

Élelmiszer-kutató Intézet, Norwich, Egyesült Királyság

Absztrakt

Mindannyian tisztában vagyunk azzal, hogy a fejlett országokban az emelkedő elhízás jelentős hatással van a lakosság egészségére. Ennek ellenére alacsony kalóriatartalmú ételek széles választéka áll rendelkezésre, és tudatában van annak, hogy mennyire fontos az egészséges életmód. Új és kialakulóban lévő megközelítés az élelmiszerek megtervezése, amelyek fokozzák az étvágyat és az energiafogyasztást szabályozó fiziológiai szabályozási mechanizmusokat. Ezt vagy a gyomorfeszülés elősegítésével, vagy a béltranzit lassításával lehet elérni a jóllakottságot fokozó neuroendokrin visszacsatolási válaszok elősegítése érdekében. Ez a kommentár feltárja a stratégiák kidolgozásának hátterét és mechanizmusait.

Egyre elfogadottabb megközelítés az olyan táplálkozási szokásainkat szabályozó szabályozási mechanizmusok kiaknázása, mint az éhség, a jóllakottság és a jóllakottság. Bizonyos esetekben orvosi beavatkozásra van szükség, és különböző étvágycsökkentő gyógyszerek alkalmazhatók az étvágy módosítására vagy a jóllakottság fokozására, 3 bár néhány természetes étvágycsökkentő, például Hoodia, élelmiszer-adalékanyagként kezd kifejlődni. Metabolikusan aktív vegyületek, például konjugált linolsav, efedrin és koffein sokféle mechanizmus segítségével alkalmazhatók az elhízás kezelésére 5. Ez a kommentár azonban arra összpontosít, hogyan lehet az ételeket úgy kialakítani, hogy csökkentsék az étvágyat és elősegítsék a jóllakottságot. Amint a gasztrointesztinális szabályozási mechanizmusaink ismerete egyre szélesebb körben ismertté válik, megelőző intézkedéseket dolgoznak ki a közönséges élelmiszerekbe történő beépítés céljából. Ezért számos olyan élelmiszert fejlesztenek, amelyek állítják, hogy visszaszorítják az éhséget vagy elősegítik a jóllakottságot. 6 Ebben a cikkben röviden feltárom a különböző megközelítéseket és állítólagos cselekvési mechanizmusaikat.

Az étvágyat, az éhséget és a jóllakottságot nagymértékben befolyásolja a központi idegrendszer felé irányuló neuronális és humorális jelzés, általában a hipotalamuszon és az agytörzsön keresztül. Három fő módja van ezeknek a jeleknek az előállítására:

Az étel emésztése: Neuronális és humorális jelek jönnek létre az étel fizikai-kémiai tulajdonságaira és a gyomor-bél traktus egyes szakaszain való jelenlétükre reagálva.

Tápanyag állapota: A hormonok, mint például a ghrelin, éhségérzetet váltanak ki a vér tápanyagszintjére reagálva, és megemelkednek az éhezés időszakában.

Fiziológiai állapot: A hormonok, mint például a leptin, a zsírszövetből válnak ki az energiafogyasztás csökkentése érdekében.

Az energiafogyasztás neuroendokrin kontrolljának átfogóbb áttekintését lásd Smith és Ferguson, 2 Chaudri és munkatársai, 7 Karhunen és munkatársai, 8, valamint Maljaars és munkatársai. 9 Az étvágyfogyasztás utáni étvágy szabályozása érdekében az élelmiszerre vonatkozó szabályozási válasz nyilvánvaló cél. Az étel jelenléte a gyomor-bél traktusban számos olyan reakciót stimulálhat, amelyek célja az étvágy csökkentése és az energia-anyagcsere szabályozása. Megvizsgálom, hogyan dolgoznak ki stratégiákat a válasz maximalizálása érdekében.

Két alapvető folyamat van, amely közvetlenül eredményezi az étvágycsökkenést: a jóllakottság és a jóllakottság.

Elégedettség

A jóllakottság az étkezés során elért teltségérzet, amely elősegíti az étkezés közbeni étkezés befejezését. A gyomornyújtási receptorok étel jelenlétében észlelik a gyomor falának feszülését, amely közvetlenül stimulálja az agy neuronális útjait a jóllakottság és az étvágycsökkentés kiváltására. 9 A válasz a lepárlás mennyiségétől és nem a táplálkozási összetételtől függ, így a hatás sóoldattal, 9 alacsony energiatartalmú étellel, 10 szénsavas étellel, 11 és kísérleti körülmények között, például felfújt léggömbökkel érhető el. 12 Az érzés azonban rövid ideig tart, és amint az inger felszabadul, a hatás megszűnik. 9 Ezért hatékony módszer az étkezés közbeni táplálékfogyasztás csökkentésére, de nem hatékony az étkezés utáni energiafogyasztás csökkentésére. Oesch és munkatársai 12 felfújható léggömbökkel mutatták meg, hogy egy bizonyos térfogat feletti gyomorfeszülés csökkentette az etetést, de ha eltávolították, nem csökkentette az étvágyat.

A telítettség azonban nem befolyásolja közvetlenül a hosszabb távú jóllakottság jeleit, és a következő részben azt fogom megvizsgálni, hogyan lehet a jóllakottságot irányítani és hogyan lehet modulálni.

Jóllakottság

A jóllakottság az étvágyat követő étvágy vagy éhség hiánya. Nagyrészt a gasztrointesztinális traktusban előforduló ételre adott válasz és a táplálkozási vagy élettani állapot kombinációja vezérli. Stratégiákat dolgoznak ki olyan élelmiszerek tervezésére, amelyek hangsúlyozzák a gyomor-bélrendszeri jelátvitelt, reagálva az étel jelenlétére a gyomor-bél traktusban. Az egyik fontos mechanizmust az ileális féknek tekintik, ahol a disztális ileumban található élelemre vagy tápanyagokra adott válaszként jóllakottságot elősegítő események keletkeznek. A következő peptideket a gyomor-bél traktus választja ki, és fontosnak tartják őket a jóllakottság szabályozásában.

A kolecisztokinint (CCK) főleg a nyombél és a jejunális nyálkahártya I sejtjei választják ki, csökkentve az étvágyat és lassítva a gyomor kiürülését. Úgy gondolják, hogy a kolecisztokinin fokozza a gyomorfeszülés idegi válaszát, és a CCK csak rövid távú hatást fejt ki (kb. 30 perc), és így szabályozza a táplálékfelvételt a fogyasztás során. 8.

A glükagonszerű peptid 1 (GLP-1) egy inkretin hormon, amelyet az L-sejtek felszabadítanak a disztális vékonybélben és a vastagbélben az étel bevitelére reagálva. A tápanyagok összetétele fontos a válasz nagysága szempontjából, a kis cukrok kulcsszerepet játszanak. Az 1. glükagonszerű peptid hangsúlyozza az inzulin felszabadulását, feltételezik, hogy részt vesz az ileális fékmechanizmusban a jóllakottság elősegítésére, és érzékeny a fehérjék és szénhidrátok jelenlétére. A zsírok szintén stimulálják a GLP-1 választ, de a stimuláció késik.

Az YY peptidet (PYY) az endokrin L sejtek választják ki a gyomor-bél traktus disztális részeiből, különösen az ileumból, a vastagbélből és a végbélből. A YY peptid közvetíti a bél- és vastagbélfékeket, amelyek lassítják a gyomor kiürülését és elősegítik az emésztési tevékenységeket a tápanyagok felszívódásának fokozása érdekében. Az étkezési zsír és fehérjék erős reakciót váltanak ki, amely érzékeny a zsírsavlánc hosszára és szerkezetére. Az élelmi rostok tartósabb PYY expressziót indukálhatnak.

A jóllakottságot szabályozó peptidek átfogóbb áttekintéséhez lásd Chaudri és munkatársai, 7 Karhunen és munkatársai, 8 és Maljaars és munkatársai. 9.

Annak érdekében, hogy az étel okozta jóllakottság hatékony stratégia legyen az energiafogyasztás csökkentésére, a jóllakottsági jeleket meg kell hosszabbítani annak érdekében, hogy az energiafogyasztás modulálható legyen a következő étkezések során. Ezért meg kell hosszabbítani azoknak az élelmiszereknek a szállítási idejét, amelyek tiltják a jóllakottság reakcióját. Az egyik leghatékonyabb, jóllakást kiváltó jel, amely nagy figyelmet kap, az ileális fékreakcióból származik. 9 Itt a distalis ileumba jutó tápanyagok elősegítik a PYY és a GLP-1 további felszabadulását, és képesek hosszabb ideig elősegíteni a jóllakottságot és előidézni a fogyást. Ezenkívül úgy tűnik, hogy a csípőfék nem hajlamos az alkalmazkodásra, 9 ezért potenciálisan fenntartható megközelítést kínál az energiafogyasztás hosszú távú csökkentésére.

Beszámoltak arról, hogy a fehérjék, zsírok és szénhidrátok gyengített emésztése telítettségérzetet vált ki és csökkenti az energiafogyasztást. 8 A legfontosabb a tápanyagok ellátása olyan formában, amely lassítja az emésztés lebomlását és a hidrolízist. Az alacsony glikémiás indexű (GI) szénhidrát alapú ételek értelemszerűen azok, amelyekben az emésztés és a felvétel modulált, és ezért képesek meghosszabbítani a jóllakottságot, 15 valószínűleg stimulált GLP-1 felszabadulás révén. 16 A magas GI-tartalmú ételek gyorsabban emészthetők, és nagyon rövid távú jóllakottságot válthatnak ki a plazma glükózszintjére reagálva.

A zsírfelvétel általában nagyon hatékony, ezért a lipolízis modulálásával a zsírok késleltetett emésztése az ileumfék révén jóllakottságot idézhet elő. Diepvens és munkatársai 17 kimutatták, hogy az emésztés-rezisztens lipidek rétegével körülvett új zsírt tartalmazó készítmény elősegítheti a jóllakottságot fiatal, normál testsúlyú egyénekben, de kevésbé hatékony idősebb, túlsúlyos egyéneknél. A lipid emésztés modulálása hatékony stratégia lehet, de a lipidek emésztésének teljes gátlása elősegítheti a zsíros hasmenést, mivel a vastagbélben van túlzott zsír. 3 Kimutatták azt is, hogy a pinolénsavban (C18: 3) gazdag olajok megemelhetik a CCK és a GLP-1 szintjét, és csökkenthetik az energiafogyasztást, 18 de a mechanizmus nem világos.

A fehérjék köztudottan elősegítik a jóllakottságot, és a magas fehérjetartalmú étrend előnyei részben a fehérjében gazdag étrend jóllakottságot növelő hatásainak tűnnek. 19 Az étkezés során a magas fehérjetartalom valószínűleg lelassítja a fehérje emésztését, ezáltal meghosszabbítja az átmenetet és elősegíti a jóllakottságot. Úgy tűnik, hogy a gasztrointesztinális hormonokra gyakorolt specifikus hatás a különböző fehérjék között eltérő, 20 ami arra utal, hogy egyes fehérjék hatékonyabbak lehetnek, mint mások. A magas fehérjetartalmú étrend hosszú távú előnyei azonban további vizsgálatokat indokolnak. 19,20

A jóllakottságot elősegítő élelmiszerek energiafogyasztás csökkentésére irányuló stratégiájának sikerének kulcsa az élelmiszerek emésztésével és az élelmiszer-szerkezetekkel kapcsolatos megértésünk javítása olyan élelmiszerek vagy elkészítési technikák kifejlesztése érdekében, amelyek meghosszabbíthatják az emésztést és csökkenthetik az étvágyat. Például a zöld levelekben és a gabonafélékben található lipidszerkezetek (például kloroplasztok) gazdag galaktolipidekben, amelyekről azt gondolják, hogy csökkentik a lipidek emésztését, 17 de nem ismert, hogy rendelkezésre állnak-e a hagyományos főzés vagy feldolgozás után. A mindennapi ételek hatásának maximalizálása érdekében szükség lehet olyan feldolgozásra vagy elkészítésre, amely javítja a jóllakottságot elősegítő szerek hatékonyságát. Egy másik fontos szempont, hogy az élelmiszereknek vonzónak, kívánatosnak, megfizethetőnek és más étrendi céloknak (például vitamin- és ásványianyag-tartalomnak) kell megfelelniük ahhoz, hogy a fogyasztók aktívan használják ezeket a termékeket. Hangsúlyozni kell azt is, hogy az ilyen termékek valószínűleg mérsékelten befolyásolják az étrendi energiafogyasztást, ha önmagukban használják őket, de az egészség javítására irányuló aktív megközelítés részeként segíthetik az egyéneket a hatékony és fenntartható súlykontroll stratégia fenntartásában.

Elismerés

A szerző elismeri a Biotechnológiai és Biológiai Tudományok Kutatási Tanácsának (Egyesült Királyság) finanszírozását az Intézet stratégiai programjának támogatásával az Élelmiszer-kutató Intézet számára.