Въпреки че физиологичните ефекти на различните видове мастни киселини и въглехидрати са относително добре известни, ефектите на протеиновия състав върху метаболитните процеси са изследвани по-малко. Но, пишейки в Proceedings of the National Academy of Sciences, Boirie et al. Аз се стремя да премахна тази празнина в нашите знания. По аналогия с въглехидратите в диетата, авторите прилагат концепцията за „бавни“ и „бързи“ протеини, според скоростта, с която протеините се усвояват и аминокиселините се абсорбират от червата. И заключават, че бавните и бързи протеини диференцирано модулират отлагането на протеини в цялото тяло след хранене.
Boirie et al. изследва ефекта на два млечни протеина, казеин и суроватъчен протеин, върху метаболизма на протеините след хранене в тялото. Те комбинираха орално и интравенозно приложение на присъщо белязани и немаркирани протеини, за да избегнат някои от техническите проблеми при опит за измерване на кинетиката на аминокиселините след хранене. На здрави възрастни се дава суроватъчен протеин и авторите наблюдават висок, бърз и преходен скок в плазмените нива на аминокиселини. Това е свързано с подчертано увеличаване на протеиновия синтез, но без промяна в разграждането на протеините. За разлика от това, след хранене с казеин, плазменият аминокиселинен профил е по-нисък, по-бавен и по-дълъг. Метаболитният отговор на цялото тяло се състои от леко повишаване на протеиновия синтез, но значително инхибиране на разграждането на протеините. Въз основа на скоростта, с която аминокиселините се появяват в кръвта, авторите класифицират суроватъчния протеин като бърз протеин, а казеинът като бавен протеин.
Оборотът на протеини е фино контролиран процес, при който печалбата или загубата на телесни протеини се приспособява към биологичните нужди (фиг. 1). Физиологичните механизми, които контролират острия отговор на приема на протеин при хора, са противоречиви. Няколко доклада 2, 3, 4 показват увеличение на окисляването на аминокиселини след хранене (особено когато субектите имат висок прием на протеин), но с непостоянни промени в синтеза и разграждането на протеините. Проучванията in vivo показаха, че разграждането се инхибира след поглъщане на протеин, но не успяха да покажат, че протеиновият синтез е значително стимулиран 2, 4, 5, 6 .
Този модел показва как балансът между катаболните и анаболните процеси упражнява хомеостатичен контрол върху съвкупността от свободни аминокиселини, накланяйки метаболитната система в полза на синтеза или разграждането на мрежата. Когато влиянието на анаболното шофиране надвишава катаболните влияния, системата преминава към протеинов синтез, което води до отлагане на протеини. Но разграждането и следователно загубата на протеин се случва, когато катаболните фактори преобладават над анаболното шофиране. Boirie et al. Установих, че поглъщането на суроватъчен протеин бързо води до високи нива на аминокиселини в кръвната плазма и съпътстващо увеличаване на синтеза на протеини. Но казеиновото хранене води до по-бавно натрупване на аминокиселини в плазмата и само до леко увеличаване на протеиновия синтез.
Изображение в пълен размер
Как се регулират скоростите на протеинов синтез и разграждане от тези така наречени бавни и бързи протеини? Boirie et al. приписва бавното покачване на плазмените нива на аминокиселини след поглъщане на казеин на възможно забавяне на изпразването на стомаха, което е в съответствие с образуването на казеинови съсиреци в стомаха. Суроватъчният протеин, от друга страна, бързо се изпразва от стомаха в дванадесетопръстника 7. Бързият приток на аминокиселини след поглъщане на суроватъчен протеин може да бъде аналогичен на драматичното стимулиране на протеиновия синтез, което се наблюдава, когато концентрацията на аминокиселини в плазмата бързо се повишава чрез интравенозна инфузия. Разликите в изпразването на стомаха между казеин и суроватъчен протеин могат да се дължат и на опиоидни пептиди, които се освобождават от казеина по време на храносмилането. Те забавят стомашно-чревната подвижност, забавяйки изпразването на стомаха, като взаимодействат директно с опиатни рецептори в червата 9 .
Потенциалът за селективно увеличаване на протеиновия синтез и инхибиране на разграждането на протеини предлага редица терапевтични възможности за пациенти с разхищаване. Една от целите в хранителната подкрепа за пациенти със сепсис, обширни изгаряния, синдром на придобита имунна недостатъчност, злокачествено заболяване, скелетна травма или полиорганна недостатъчност е да се сведе до минимум загубата на телесни протеини. Ако ускореното нетно разграждане на телесните протеини може да бъде намалено или дори обърнато чрез прилагането на специфични протеини, това би представлявало много привлекателна възможност за хранителна подкрепа при критичния пациент. Освен това концепцията за бавни и бързи протеини може да се приложи, ако високите концентрации на аминокиселини в плазмата са вредни за пациента, като при бъбречна недостатъчност или чернодробна енцефалопатия. Друго потенциално приложение е производството на млечни формули за недоносени бебета с ниско телесно тегло, за да се постигне максимален темп на растеж и ефективност на хранене.
Всяко ново откритие поражда въпроси. Например, защо диетичният протеин има различен ефект върху белтъчния оборот? Уникално ли е това откритие за суроватъчния протеин и казеина, или може да се отнася и за други протеини в диетата? Има ли забележими разлики между животински и растителни протеини? Какво е мястото на отлагане на протеини след хранене? Различава ли се ефектът върху метаболизма на протеините между слабите и затлъстелите хора? Но може би първата стъпка е да се определи до каква степен въздействието на скоростта на усвояване на аминокиселините върху протеиновия метаболизъм е възпроизводимо, когато протеините се прилагат при по-физиологични обстоятелства, като част от типично смесено хранене.
Коментари
Изпращайки коментар, вие се съгласявате да спазвате нашите Общи условия и разпоредби. Ако откриете нещо злоупотребяващо или което не отговаря на нашите условия или насоки, моля, маркирайте го като неподходящо.