Nincs fehérjebeviteli kompenzáció az elégtelen nélkülözhetetlen aminosav bevitelért, alacsony fehérjetartalmú étrend mellett 12 napig

Absztrakt

Háttér

A fehérje minőségértékelés célja annak meghatározása, hogy az élelmiszer-források és étrend mennyire képes megfelelni a fehérje és az nélkülözhetetlen aminosav (IAA) követelményeinek. Ez a tanulmány megállapította, hogy befolyásolta-e a nitrogén egyensúlyt, és hogy az étrendi IAA-t megfelelően nyerték-e az étrendek ad libitum fogyasztásával három elsődleges forrásból származó fehérjetartalom 12 napig.

Mód

Két 12 napos randomizált crossover tervezési vizsgálatot végeztek egészséges alanyokkal [n = 70/67 (M/F); életkor: 19-70 év; BMI: 18,2-38,7 kg/m 2]. A relatív étkezési fehérjetartalom alacsonyabb volt, mint az energia 5% -a (En%)], hasonlóan (15En%), és magasabb, mint (30En%) a szokásos étrendhez. Ezeknek a diétáknak korlátozott a fehérjeforrásuk, búzaproteint tartalmaznak egyetlen fehérjeforrásként (5En% -protein-étrend) vagy 5En% -ot búzaproteinből 10En% -kal (15En% -protein-étrend) vagy 25En% -kal (30En% -protein-étrend). ) tejsavóból α-laktalbuminnal, szója- vagy marhafehérjével hozzáadva.

Eredmények

Dózistól függően nőtt a nitrogén kiválasztódása az étkezési fehérjetartalom növekedésével, függetlenül a fehérjeforrásoktól (P = 0,001). A nitrogén egyensúly megmaradt az 5En% -protein étrendben, és pozitív volt a 15En% - és 30En% -protein étrendben (P

Háttér

Az egyének közötti nagy változékonyság miatt, még az energiaegyensúly alatt és az anyagcsere-adaptáció után is, a nitrogénmérleg-vizsgálatok nem elég pontosak annak megállapításához, hogy az étkezési fehérjebevitel megfelel-e az IAA követelményeinek [1, 3, 7]. A fehérje-diéták összefüggésében az emészthető IAA-pontszám (DIAAS) lehetővé teszi annak meghatározását, hogy az étkezési fehérjebevitel elegendő-e az egyes IAA anyagcsere-szükségleteihez. A DIAAS lehetővé teszi a fehérje minőségének meghatározását azáltal, hogy meghatározza, hogy az étrendi IAA-t milyen mértékben nyújtják a követelményeknek megfelelően [1].

Mód

A tejsavófehérje α-laktalbuminnal (n = 39) és szójafehérje (n = 40) a Maastrichti Egyetemen [9], és két központú kísérlet a marhahúsfehérjével (n = 58) a Maastrichti Egyetemen és a Purdue Egyetemen [10] egyesítettük elemzés céljából. Ezeket a vizsgálatokat a Helsinki Nyilatkozatban lefektetett iránymutatásoknak megfelelően végezték el, és az embereket érintő valamennyi eljárást a Maastrichti Egyetem és a Purdue Egyetem Orvosi Etikai Bizottsága hagyta jóvá. Írásbeli tájékozott beleegyezést kaptunk minden alanytól. Az a-laktalbuminnal és szójafehérjével végzett tejsavó vizsgálatát NCT01320189, a marhahús fehérjéjénél pedig NCT01646749 néven regisztrálták a klinikai vizsgálatokon.gov. A külön tanulmányok energia- és fehérjebevitelére vonatkozó adatokat korábban publikálták [9, 10]. Jelen tanulmány felöleli a nitrogénmérleg és a DIAAS elemzését.

Tanulmányi tárgyak

Száznyolcvanhat alanyot vettek fel, közülük 28 időhiány miatt esett ki. Négy alanyot kizártak az adatelemzésből a nem megfelelőség miatt, amint azt a vizelet nitrogén kiválasztása mutatja. Összességében 137 személyt (70 férfit és 67 nőt) vontak be a végső adatelemzésbe. A BMI 18,2-38,7 kg/m 2 és az életkor 19 és 70 év között volt [9, 10]. Az alanyokon átesett a szűrés, amely magában foglalta antropometriai méréseket és olyan kérdőívek kitöltését, amelyek információkat szolgáltattak az egészségről, a dohányzási magatartásról, a gyógyszerek használatáról, az alkoholfogyasztásról, a fizikai aktivitásról, az étkezési magatartásról és a tanulmányi étkezések kedveléséről. Az alanyok nem dohányzóak voltak, nem használtak többet, mint mérsékelt mennyiségű alkoholt (> 10 ital/hét), testsúlyuk stabil volt (testtömeg-változás DIAAS% = 100 × [(az emészthető étrendi IAA mg-jában 1 g étkezési fehérjében/(mg ugyanabban az étrendi IAA-ban 1 g referencia fehérje)]

Egy fehérje DIAAS-ja a minimális követelményhez képest a leginkább korlátozó IAA rendelkezésre állását tükrözi. A legalacsonyabb DIAAS azt jelzi, hogy a megfelelő IAA a fehérje leginkább korlátozó IAA, és ezt a pontszámot használjuk az adott fehérje DIAAS-ként. A referenciafehérje minimális IAA-pontszámát 0,66 g/testtömeg kg (BW) minimális fehérjeszükséglet-értékkel számítottuk. D -1 [1] (3. kiegészítő fájl). Vizsgálatunk során kiszámítottuk a minimális DIAAS-t az egyes IAA-k esetében a különböző fehérjetartalmú étrendeken belül (1. táblázat). Így a legalacsonyabb pontszám a megfelelő fehérje-étrend DIAAS-értékét jelenti.

Annak felmérése érdekében, hogy az alanyok megfelelnek-e minimális IAA követelményeknek a különböző fehérjetartalmú étrendek fogyasztásával, az e követelmények teljesítéséhez szükséges fehérjebevitelt diétánként számolták ki (2. táblázat).

Statisztikai analízis

A statisztikai elemzések elvégzéséhez a Macintosh OS X SPSS 20. verzióját (SPSS Inc.) használták. A fehérje csoportok közötti alanyjellemzők közötti különbségeket a Factorial ANOVA alkalmazásával értékeltük. Faktoriális ANOVA-kat ismételt mérésekkel alkalmaztunk annak tesztelésére, hogy a nitrogén kiválasztása és a nitrogén egyensúly megváltozott-e a fehérje csoportokon belüli diétás beavatkozások hatására. A különbségeket statisztikailag szignifikánsnak tekintettük, ha P

Eredmények

A tantárgy jellemzői

Az alany jellemzőit a 3. táblázat foglalja össze fehérje csoportonként. Az alany jellemzői nem különböztek a fehérje csoportok között.

A fehérje bevitel és a nitrogén egyensúly biomarkere

Dózistól függően nőtt a nitrogén kiválasztódása az étkezési fehérjetartalom növekedésével, függetlenül a fehérjeforrásoktól (P = 0,001, 4. táblázat). Mindegyik állapotban nem figyeltek meg szignifikáns különbséget a vizeletgyűjtés között az 5. és a 11. napon, ami stabil fehérjebevitelt jelez a körülmények között a 12-d vizsgálati periódusokban [9, 10]. A nitrogénmérleg nem különbözött szignifikánsan a nulla értéktől az 5En% -protein-étrenden, és pozitív volt a 15En% - és a 30En% -fehérje-diétánál (P = 0,001, 4. táblázat). A fehérje-étrend nitrogén kiválasztásának és egyensúlyának különbségeit nem befolyásolták sem a fehérjeforrások, sem az életkor.

Fehérjebevitel és DIAAS

A DIAAS a minimális IAA-bevitelre az 5En% -protein étrend, valamint a 15En% és 30En% -protein diéták esetében kerül sor, amelyek külön-külön tartalmaznak tejsavót α-laktalbuminnal, szója- vagy marhafehérjével (3. kiegészítő fájl). Az 5En% -búza-fehérje étrendből mért fehérjebevitel alacsonyabb volt, mint a számított minimális IAA követelmények teljesítéséhez szükséges bevitel (2. táblázat). A 15En% - és 30En% - fehérje étrendből mért fehérjebevitel elegendő volt a minimális IAA követelmények teljesítéséhez, függetlenül a fehérje forrásától. Az életkor nem befolyásolta a fehérjebevitel különbségeit az állapotok között.

Az aminosav-összetételre vonatkozó korábbi adatokkal összhangban a búzaliszt fehérjében hiányzott a lizin, és az összes IAA-tartalma alacsonyabb volt, mint az α-laktalbumint, szóját és marhahúsfehérjét tartalmazó savóé (1. kiegészítő fájl). A tejsavó és az a-laktalbumin fehérje jellemzője a leucin és a lizin viszonylag nagy mennyisége volt. A szójafehérje alacsonyabb volt a kénes aminosavak (SAA) ciszteinben és a metioninban. A 15En% - és 30En% - szójafehérje-étrend IAA-tartalma viszonylag alacsonyabb volt, mint az α-laktalbumin vagy marhahús forrásokból származó savóból származó fehérjetartalmú étrendeké (2. kiegészítő fájl).

Az 5En% -protein diéta esetében a legalacsonyabb minimális DIAAS értéket a lizin esetében kaptuk. A valin és a hisztidin volt a legkorlátozóbb IAA a tejsavót tartalmazó α-laktalbumin fehérjével rendelkező 15En% - és 30En% fehérje étrendben (1. táblázat). A szóját tartalmazó 15 En% - és 30En% - fehérje étrend esetében a legkorlátozóbb IAA a lizin, illetve a valin volt. A 15En% és 30En% marhafehérjét tartalmazó étrendek minimális DIAAS-ját valinnak tulajdonították. A minimális IAA-bevitelt mutató DIAAS magasabb volt a 15En% - és a 30En% - fehérjetartalmú étrendben, mint az 5En% - fehérje diéta. Az összes vizsgált hozzáadott fehérjeforrás viszonylag jó minőségű fehérjeforrás volt, de a minimális IAA bevitelre vonatkozó DIAAS csak az α-laktalbumint és marhahúst tartalmazó étrendet tartalmazó savó esetében haladta meg a 100% -ot. A 15En% - és 30En% - fehérje körülmények között a szójatartalmú étrendből magasabb fehérjebevitelre volt szükség, mint az α-laktalbumint vagy marhahúst tartalmazó étrendű savóból, hogy megfeleljenek a minimális IAA követelményeknek.

Vita

Ez a tanulmány meghatározta, hogy befolyásolta-e a nitrogén egyensúlyt, és hogy az étrendi IAA-t megfelelő módon nyerték-e az étrendek ad libitum fogyasztásával három elsődleges forrásból származó fehérje szinten 12 napig. Az étkezési fehérje beavatkozás sikeres végrehajtását mindkét állapotban mindkét vizsgálatban a vizelet nitrogén-koncentrációja igazolta. Dózistól függően nőtt a nitrogén kiválasztása az étkezési fehérjetartalom növekedésével, függetlenül a fehérjeforrásoktól. Annak ellenére, hogy az 5En% -protein-étrendben a fehérjebevitel alacsonyabb, mint a minimális fehérjeszükséglet (0,66 g.kgBW.d -1 [1]), elegendő volt a nitrogén egyensúly fenntartására 12 nap alatt. A nitrogénmérleg pozitív volt a 15En% - és a 30En% - fehérjetartalmú étrendben, függetlenül az étkezési fehérje összetételétől. Az 5En% -protein-étrendből származó fehérjebevitel azonban nem érte el a számított minimális IAA-követelmények teljesítéséhez szükséges mennyiséget, de az IAA-t a 15En% - és a 30En% -protein-étrendből elégségesen megszerezték. A 15En% - és 30En% - fehérje körülmények között a szójatartalmú étrendből magasabb fehérjebevitelre volt szükség, mint az α-laktalbumint vagy marhahúst tartalmazó étrendű savóból, hogy megfeleljenek a minimális IAA követelményeknek.

Az 5En% -protein étrend számított DIAAS-ja jóval 100% alatt volt, ami megerősíti, hogy a búza alacsony minőségű fehérje. Különösen ezen alacsony fehérjsűrűség mellett a lizin bevitele nem volt megfelelő a minimális IAA követelmények kielégítéséhez. A minimális IAA bevitel eléréséhez a fehérjebevitelnek meghaladnia kell a 0,66 g.kgBW.d -1 értéket. Következésképpen, ha a búzafehérje mért bevitele 0,39 g.kgBW.d -1 az 5En% -protein étrend mellett, azt jelenti, hogy az IAA minimális követelményei nem teljesültek. A fehérjebevitelt nem állították be spontán módon, hogy elérjék az IAA kiszámított optimális beviteli szintjét. A számított minimális DIAAS-szint eléréséhez az alanyoknak fogyasztaniuk kellett volna

A savó relatív étkezési fehérjetartalmának növelése α-laktalbuminnal, szója vagy marhahús fehérjével az étrend fehérje minőségének javulását eredményezte. Az α-laktalbumin- és marhahús-diétás tejsavó magasabb DIAAS-értéke azonban nem befolyásolta másként a teljes napi fehérjebevitelt, mint a szója-étrend alacsonyabb DIAAS-ja. Az IAA minimális követelményeit minden 15En% és 30En% fehérje étrend ad libitum bevitelével sikerült elérni. Az IAA minimális követelményeinek teljesítéséhez azonban nagyobb mennyiségű fehérjebevitelre volt szükség a szóját tartalmazó étrendből, mint az α-laktalbumint vagy marhahúst tartalmazó étrendet tartalmazó savóból. Ez megfelel a vegetáriánusoknak szóló ajánlásoknak, hogy több fehérjét fogyasszanak, vagy különféle növényi fehérjeforrások kombinációját vegyék fel az étrendbe. Ezenkívül nagyobb mennyiségű savóból, α-laktalbuminnal vagy marhahúsból származó fehérje állt rendelkezésre a karbantartás kötelező szerepén túlmutató szerepek teljesítéséhez. Mivel ebben a vizsgálatban az alanyok egészségesek voltak, e szerepek egyike az izomfehérje-szintézis stimulálása lehet. A tejsavóban α-laktalbumin fehérjével való relatív nagy mennyiségű leucin előnyös lehet az izomfehérje szintézisének serkentésére [46].

A DIAAS a gyakorlatban alkalmazható az élelmiszerek vagy a kevert étrend fehérje minőségének vizsgálatára. Hangsúlyozni kell azonban, hogy a DIAAS számításai bizonyos feltételezésekre támaszkodnak. Először is, az emészthetőségi együtthatók használata az állatokon alapuló adatokon elkerülhetetlen, ha humán adatok nem állnak rendelkezésre. Másodszor, a minimális IAA követelmények teljesítéséhez szükséges számított fehérjebevitel a napi minimális fehérjeszükséglet feltételezésein alapul. Ez az érték az étkezési fehérje összetételétől függően változhat, és az alanyspecifikus fehérje követelményeknek megfelelően kell beállítani. A fehérje- és aminosav-anyagcserét befolyásoló, majd a fehérje- és az IAA-szükségletet befolyásoló tényezőket tovább kell tisztázni. Hosszabb távú beavatkozási vizsgálatok az aminosavak vérkoncentrációjának mérésével és az étvágyszabályozás egyéb kulcsfontosságú tényezőivel, a teljes test fehérjeforgalmával és az izomfehérje szintézisével nagyobb betekintést nyújtanak a fehérje- és aminosav-anyagcsere változásaiba az étrendi fehérjebevitel hatására. Továbbá még meg kell vizsgálni az IAA érzékelési utakat, amelyek szerepet játszanak az emberek energia- és fehérje-anyagcseréjének szabályozásában.

Következtetés

Összefoglalva, a nitrogén egyensúlyt az 5En% -protein étrenden tartották, és pozitívak voltak a 15En% - és 30En% -protein diétákon 12 nap alatt. Ennek ellenére az 5En% -protein-étrendből származó fehérjebevitel nem érte el a számított minimális IAA-követelmények teljesítéséhez szükséges mennyiséget, de az IAA-t a 15En% - és a 30En% -protein-étrendből elégségesen megszerezték. A 15En% - és 30En% - fehérje körülmények között a szójatartalmú étrendből nagyobb fehérjebevitelre volt szükség, mint az α-laktalbumint vagy marhahúst tartalmazó étrendű savóból, hogy megfeleljenek a minimális IAA követelményeknek. Összefoglalva, a fehérjebevitel 12 napig nem kompenzálta az elégtelen nélkülözhetetlen aminosav bevitelt alacsony fehérjetartalmú étrend mellett.