Ерик Диас B 1, José Galgani F 2

Получено на 8 март 1999 г. Прието в коригирана версия на 3 май 1999 г.
Работа, частично финансирана от FONDECYT Проект № 196-1006.
Лаборатория за енергиен метаболизъм и стабилни изотопи, INTA, Чилийски университет
1 Диетолог, MPH, PhD
2 Диетолог

Затлъстяването у нас се е увеличило значително през последните десетилетия, главно при жени от ниски средни и ниски социално-икономически слоеве, достигайки разпространение от около 40% във втората група 1, което представлява широко документиран риск за здравето, поради неговото значение при поява на хронични незаразни заболявания 2,3. Тази статия се опитва да допринесе за обяснението на проблема, като анализира по-специално диетичните и метаболитните аспекти, които, добавени към другите идентифицирани фактори, ще позволят по-цялостно разбиране на генезиса и/или поддържането на затлъстяването.

Затлъстяването, дефинирано като увеличаване на телесните мазнини, изисква положителен енергиен баланс като задължително условие, т.е. такова състояние може да се дължи на прекомерен прием на храна, намален разход на енергия или и двете, като последното е ситуацията, която вероятно се случва в нашата страна. При изучаване на затлъстяването трябва да се имат предвид факторите, които влияят на този дисбаланс и преобладаването, което те имат при натрупването на телесни мазнини. От променливите, които влияят на енергийните разходи при нормални условия, са основният метаболизъм, растежът, физическата активност, индуцираната от храната термогенеза, настинка, прием на алкохол и кофеин. Тези, които влияят върху енергийния прием, са характеристиките на консумираните ястия по отношение на енергийната плътност; количество и вид мазнини (съотношение на мастни киселини S: M: P); количество, вид и гликемичен индекс на консумирани въглехидрати (СНО), фибри, сред най-важните.

Според литературата проучванията при пациенти със затлъстяване не откриват намаляване на техния базален метаболизъм или термогенеза, което може да обясни генезиса на това заболяване 3,4,6,7. Компонентът, който е най-свързан със затлъстяването в епидемиологичните проучвания, е по-малко физическа активност, която също не е причинно-следствена връзка, тъй като проучванията се провеждат, сравнявайки субекти, които вече са със затлъстяване, с нормален контрол на теглото, които също са неактивни. Единственият начин за сравнение между тези групи, по време на активната фаза на наддаване на тегло, е чрез проучвания за преяждане при строго контролирани условия. Тези проучвания показват, че хората със затлъстяване наддават на тегло, подобно на контролите, по време на периода на преяждане и намаляват телесното тегло по подобен начин в края на периода на прекомерен прием на енергия 6,7 .

По отношение на физическата активност е установено високо разпространение на заседналия начин на живот, класифициран според практиката на някаква физическа активност с продължителност поне 15 минути два пъти седмично 1 или при обичайното изпълнение на някакъв спорт 8. И двата критерия имат ограничения, тъй като те не отчитат физическите усилия на различните ежедневни дейности, които биха могли да представляват важен сърдечно-съдов стимул. Непубликувани данни от проучване при жени с нисък СЕС, получени чрез 24-часово сърдечно наблюдение, потвърждават горното при пациенти със затлъстяване и пациенти с нормално тегло. Пулсът се записва всяка минута с помощта на монитори Polar® Vantage. Оценено е нивото на физическа активност, като се изчислява съотношението между всяка наблюдавана стойност и средната сърдечна честота, получена по време на сън. Стойностите 1.5 се считат за заседнала активност. Що се отнася до времето на будност, заседналата активност представлява 2/3 от времето при затлъстели жени и около половината от времето при жени с нормално тегло (Таблица 1).

метаболитни

ФИГУРА 1. Привидна консумация на месо в Чили между 1986 и 1997 г. Източник: Espinoza F. Valiente G. Valiente S. SISVAN de Alimentos Index. ИНТА. Чилийски университет. 1999 г.

Повечето диетични проучвания предоставят информация за енергийния и хранителен прием на диетата, но не и за видовете препарати и техните компоненти, вида мазнини, гликемичния индекс на храненията, комбинациите от храни, броя и времето на хранене на ден. Всички тези характеристики са важни, тъй като те могат пряко да повлияят на метаболитната съдба, която различните енергийни субстрати ще следват.

Мастните киселини също имат диференциално въздействие върху активността на специфични ензими. По този начин, а-линоленова киселина, в сравнение с линолова и наситени мастни киселини, има най-голям индуциращ ефект върху CAT-I (ензим, който ограничава навлизането на мастни киселини в митохондриите) и скоростта на окисление на митохондриите. Най-малък ефект е открит за наситените мастни киселини 22. Изследвания върху плъхове, подложени на диети, богати на: а) наситени мастни киселини; б) n-6 полиненаситени; или в) полиненаситени n-3, показаха по-висока активност на липогенни ензими (ацетил-КоА-карбоксилаза [ACC]: ограничаващ ензим в LDN; Мастна киселина [AGS]: действа в последователното свързване на ацетил-КоА за образуването на мазнини киселини; Глюкоза-6-фосфат-дехидрогеназа [G-6-PDH]: ключов ензим в доставката на NADPH2) и гликолитик (Пируват киназа [ПК]: гликолитичен ензим, регулиращ пътя, отговорен за производството на пируват) с наситени мастни киселини, без да се открият разлики между n-6 и n-3 23-26 .

Синтез на мазнини от CHO. Този процес, наречен липогенеза de novo (LDN) се среща в черния дроб и мастните тъкани на бозайници (Фигура 2), но при хората се появява само в първия, въпреки наличието на активност на тези ензими в мастния компонент 28,29. При нормални условия на живот, чернодробният LDN не е много важен, с високи енергийни разходи на мол CHO, трансформиран в мазнини (приблизително 28% от енергията, съдържаща се в CHO) 30. Диетите с високо съдържание на CHO и ниско съдържание на мазнини причиняват най-висока индукция на LDN в черния дроб на плъхове в сравнение с мастната тъкан и други тъкани 31,32. Ключов аспект в този процес е дифузията на цитрат към цитозола, поради намаляване на потока през цикъла на Кребс, предвид инхибирането на цитратната синтетаза, упражнявано от метаболити като NADH, АТФ и мастни киселини с дълга верига, което причинява натрупване на цитрат в митохондриите, което позволява дифузията му към цитозола, присъединяващ се към басейн на разположение за синтеза на мастни киселини (Фигура 2).

Фигура 2. Регулиране на липогенезата на ново черен дроб.
6-PF-1-K: 6-фосфофрукт-1-киназа; ПК: Пируват киназа DHP: Пирувик дехидрогеназа; CS: цитратна синтетаза; ACC: ацетил-КоА карбоксилаза; CAT-I: Карнитин ацил трансфераза I.

Синтезът на цитрат се контролира от наличието на пируват, който навлиза в митохондриите и от активността на DHP, която е силно инхибирана от ATP, NADH и Acetyl-CoA, от своя страна засилена от наличието на мастни киселини с дълга верига. По този начин този ензим има ниска активност, когато горивото е широко достъпно под формата на мастни киселини и ацетил-КоА и когато концентрацията на ATP и съотношението NADH/NAD + е висока в митохондриите. От друга страна, цитратът на цитозолно ниво е мощен инхибитор на 6-фосфофрукто-1-киназата (основният ензим, отговорен за регулирането на гликолитичния поток), както и АТФ, наред с други 15,33,34, намаляващи по този начин през този път. На този фон LDN ще произвежда метаболити, които биха самоограничили активността на метаболитните пътища, които осигуряват необходимите субстрати за синтеза на мастни киселини, като този фактор е аргумент, който обяснява оскъдната значимост на този път като средство за образуване на мазнини.

У нас тази пътека е определена като възможна причина за затлъстяване, поради високия процент погълната енергия като CHO. По този механизъм ще има изобилие от глюкоза, което би довело до по-голяма наличност на ацетил-КоА, цитрат и впоследствие малонил-КоА, инхибирайки окисляването на мастните киселини и превръщайки този излишък от СНО в мазнини. Уместността на такъв процес като причинен механизъм на затлъстяването е ограничена, което се доказва в проучвания на клетъчно ниво, които съответстват на информацията, получена при хора.

Сред методологиите, използвани за оценка на LDN при хората, са индиректната калориметрия и стабилните изотопи. По отношение на индиректната калориметрия се приема, че когато дихателният коефициент (CO2/O2) е по-голям от 1,0, това е показател за нетния LDN, такова състояние се наблюдава при условия на непрекъснато напълване с CHO, които са далеч от обикновено консумираните нива. . Изправен пред условия на прехранване със СНО, излишъкът се превръща в гликоген или се окислява и едва след няколко дни висок прием започва да се получава нетен синтез на мазнини от СНО. Следователно излишъкът от СНО в храната няма да се превърне в мазнини, докато не се попълнят запасите от гликоген. Acheson ET AL, наблюдава CR от 1,17 с нетна липогенеза от 150 g/d след 7-10 d масивно прехранване със СНО. Забелязва се, че диети, които осигуряват до 50% излишна енергия под формата на CHO, LDN представлява само 3,3 ± 0,8 g/d, с други думи 9,3 ± 2,3 g CHO, превърнати в мазнини до ден 35 .

По отношение на проучванията, проведени със стабилни изотопи, метод, който използва ацетат, маркиран с 13 C, позволява LDN да бъде оценен чрез появата на етикета в мастните киселини на чернодробните VLDLs 36,37. След хранене, богато на CHO, което индуцира LDN, се измерва включването на 13 C в мастните киселини, съдържащи се в VLDL. Резултатите показаха, че количеството синтезирани мастни киселини de novo е количествено незначително, като е по-малко от 2% за палмитинова и 0,5% за стеаринова 36. Трябва да се отбележи, че това са основните мастни киселини, открити в тези липопротеини.

Заключения и препоръки. От разгледаното в тази статия се вижда, че приемът на макронутриенти в диетата надхвърля нейния енергиен принос. Съществуващата информация за това как макронутриентите, особено СНО и мазнините, модулират окислителните пътища или отлагането на мазнини, се преразглежда.

Анализираните механизми са обобщени по-долу:

По отношение на препоръките за специалисти, участващи в лечението и профилактиката на затлъстяването, е необходимо да се подчертае, че според изложеното в тази статия е необходимо да се анализира по-подробно диетата. Това важи особено за анализа на диетичните проучвания, където все повече се налага подход, основан на храни и препарати, а не само по отношение на изолирани хранителни вещества.

Независимо от гореизложеното, необходимостта от по-пълна база данни за състава на храните, особено мастните киселини, гликемичния отговор на най-консумираните или най-популярните препарати, остава за учените по хранене, включително така наречената "нездравословна храна".

Кореспонденция на: Д-р Ерик Диас Бустос, д-р. Лаборатория за енергиен метаболизъм и стабилни изотопи. INTA - Чилийски университет. Ав. Macul 5540, Сантяго де Чили. Факс: 293 1268. E-mail: [email protected]

1. BERRÍOS X. Времева тенденция на рисковите фактори за хронични заболявания: тихата прелюдия към предстояща епидемия. Rev Méd Чили 1997; 125: 1405-7. [Връзки]

2. ALBALA C, VIO F, KAIN J. Затлъстяването: предстоящо предизвикателство в Чили. Rev Méd Чили 1998; 126: 1001-9. [Връзки]

3. СВЕТОВНА ЗДРАВНА ОРГАНИЗАЦИЯ. Предотвратяване на затлъстяването при управление на глобалната епидемия. Доклад от консултация на СЗО относно затлъстяването. Женева, 3-5 юни 1997 г. [Връзки]

4. PRENTICE A, DÍAZ E, MURGATROYD P, GOLDBERG G, SONKO B, BLACK A ET AL. Двойно етикетирани измервания на вода и калориметрия на практика. В: Whitehead R. Prentice A, eds. Нови техники в хранителните изследвания. Сан Диего: Academic Press, Inc, 1991; 177-206. [Връзки]

5. SARIS W. Физическа неактивност и метаболитни фактори като предиктори за наддаване на тегло. Nutr Rev деветнадесет и деветдесет и шест; 54: S110-S115. [Връзки]

6. HORTON T, DROUGAS H, BRACHEY A, REED G, PETERS J, HILL J. Прехранване с мазнини и въглехидрати при хората: различни ефекти върху съхранението на енергия. Am J Clin Nutr деветнадесет и деветдесет и пет; 62: 19-29. [Връзки]

7. DÍAZ E, PRENTICE A, GOLDBERG G, MURGATROYD P, COWARD A. Метаболитен отговор на експериментално прехранване при слаби и наднормено тегло здрави доброволци. Am J Clin Nutr 1992; 56: 641-55. [Връзки]

8. BRAVO G. Физическа и спортна дейност сред чилийското население. В: Rпрепоръки за физическа активност за здраве. Godoy J de D и Venegas P. (редакции). Главна дирекция за спорт и отдих (DIGEDER), Сантяго 1997; 1: 11-31. [Връзки]

9. SIMOUPOULUS AP. Преглед на еволюционните аспекти на w-3 мастните киселини в диетата. World Rev Nutr Diet 1998; 83: 1-11. [Връзки]

10. PRENTICE AM, JEBB S. Затлъстяването във Великобритания: лакомия или леност? BMJ деветнадесет и деветдесет и пет; 311: 437-9. [Връзки]

11. CASTILLO C, ATALAH E, BENAVIDES X, URTEAGA C. Диетични модели при възрастни, посещаващи клиники за първична медицинска помощ в столичния регион. Rev Méd Чили 1997; 125: 283-9. [Връзки]

12. OYARZÚN M, SANJUR D. Диета на градски бедни жени в Централно Чили. Rev Chil Nutr 1993; 21: 87-97. [Връзки]

13. WHITLEY H, HUMPREYS S, SAMRA J, CAMPBELL I, MACLAREN D, REILLY T ET AL. Метаболитни реакции на изоенергийни ястия, съдържащи различни пропорции на въглехидрати и мазнини. Br J Nutr 1997; 78: 15-26. [Връзки]

14. BOBBIONI -HARSCH E, HABICHT F, LEHMANN T, JAMES R, ROHNER-JEANRENAUD, GOLAY A. Разход на енергия и субстрати окислителни модели след глюкоза, мазнини или смесено натоварване при лица с нормално тегло. Eur J Clin Nutr 1997; 51: 370-4. [Връзки]

15. JÉQUIER E. Ефект на липидното окисление върху усвояването на глюкозата при хората. Am J Clin Nutr 1998; 67: 527S-30S. [Връзки]

16. Въглехидрати в човешкото хранене. Доклад на съвместна експертна консултация на ФАО/СЗО. Рим, 14-18 април 1997 г. [Връзки]

17. RACLOT T, GROSCOLAS R. Диференциално мобилизиране на мастни киселини от бяла мастна тъкан според дължината на веригата, ненаситеността и позиционната изомерия. J Липидни изследвания 1993; 34: 1515-26. [Връзки]

18. CONNOR W, LIN D, COLVIS C. Диференциално мобилизиране на мастни киселини от мастна тъкан. J Липид Изследвания деветнадесет и деветдесет и шест; 37: 290-8. [Връзки]

19. LIN D, CONNER W. Дали n-3 мастните киселини от диетично рибено масло се отлагат в складовете TAG на мастната тъкан? Am J Clin Nutr 1990; 51: 535-9. [Връзки]

20. CUNNANE S, ANDERSON M. По-голямата част от диетичния линолеат при растящи плъхове е, ß-окислен или съхраняван във висцерална мазнина. J Nutr 1997; 127: 146-52. [Връзки]

21. LEYTON J, DRURY P, CRAWFORD M. Диференциално окисляване на наситени и ненаситени мастни киселини in vivo при плъхове. Br J Nutr 1987; 57: 383-93. [Връзки]

22. POWER G, NEWHOLME E. Диетичните мастни киселини влияят върху активността и метаболитния контрол на митохондриалния карнитин палмитоилтрансфераза I в сърдечните и скелетните мускули на плъхове. J Nutr 1997; 127: 2142-50. [Връзки]

23. KABIR Y, IDE Т. Активност на чернодробните ензими за окисление на мастни киселини при плъхове, хранени с алфа линоленов. Biochim Biophis Acta деветнадесет и деветдесет и шест; 1304: 105-19. [Връзки]

24. IKEDA I, CHA J, YANAGITA T, NAKATANI, OOGAMI K, IMAIZUMI K ET AL. Ефекти на диетичните алфа-линоленова, EPA и DHA киселини върху чернодробната липогенеза и бета-окислението при плъхове. Biosci Biotechnol Biochem 1998; 62: 675-80. [Връзки]

25. KUMAMOTO T, IDE T. Сравнителни ефекти на алфа и гама линоленовите киселини върху окисляването на мастните киселини в черния дроб на плъх. Липиди 1998; 33: 647-54. [Връзки]

26. IDE T, MURATA M, SUGANO M. Стимулиране на дейностите на окислителните ензими на чернодробните мастни киселини от хранителни мазнини, богати на алфалиноленова киселина при плъхове. J Lip Res деветнадесет и деветдесет и шест; 37: 448-63. [Връзки]

27. FOSTER-POWELL K, BRAND-MILLER J. Международни таблици на гликемичния индекс. Am J Clin Nutr деветнадесет и деветдесет и пет; 62: 871S-93S. [Връзки]

28. GIRARD J, FERRÉ P, FOUFELLE F. Механизъм, чрез който въглехидратите регулират експресията на гени за гликолитични и липогенни ензими. Ann Rev Nutr 1997; 17: 325-52. [Връзки]

29. SOOK H, WANG D. Хранителна и хормонална регулация на ензимите в синтеза на мазнини: Изследвания на мастна киселинна синтаза и транскрипция на митохондриална глицерол-3-фосфатна ацилтрансфераза. Ann Rev Nutr 1998; 18: 331-51. [Връзки]

30. FLATT JP. Биохимията на енергийните разходи. Rec Adv затлъстяване Res 1978; 2: 211-27. [Връзки]

31. HELLERSTEIN M, SCHWARZ J, NEESE R. Регулиране на чернодробната новолипогенеза при хората. Ан Rev Nutr деветнадесет и деветдесет и шест; 16: 523-57. [Връзки]

32. KIM T, FREAKE H. Високо въглехидратната диета и гладуването регулират липогенната иРНК при плъхове по специфичен за тъканите начин. J Nutr деветнадесет и деветдесет и шест; 126: 611-7. [Връзки]

33. PILKIS SJ, CLAUS TH. Чернодробна глюконеогенеза/гликолиза: взаимоотношения на регулация и структура/функция на ензимите на субстратния цикъл. Ann Rev Nutr 1991; 11: 465-515. [Връзки]

34. HERS HG, HUE L. Глюконеогенеза и свързани аспекти на гликолизата. Ann Rev Biochem 1983; 52: 617-53. [Връзки]

35. ACHESON K, SCHUTZ Y, BESSARD T, ANANTHARAMAN K, FLATT J, JÉQUIER E. Капацитет за съхранение на гликоген и de-novo липогенеза по време на масивно прехранване с въглехидрати при човека. Am J Clin Nutr 1988; 48: 240-7. [Връзки]

36. HELLERSTEIN MK, CHRISTIANSEN M, KAEMPFER S, KLETKE C, WU K, REID J ET AL. Измерване на De-Novo чернодробна липогенеза при хора с помощта на стабилни изотопи. J Clin Invest 1991; 87: 1841-52. [Връзки]

37. AARSLAND A, CHINKES D, WOLFE R. Синтез на мазнини в черния дроб и цялото тяло при хора по време на прехранване с въглехидрати. Am J Clin Nutr 1997; 65: 1774-82 [Връзки]

Цялото съдържание на това списание, с изключение на случаите, когато е идентифицирано, е под лиценз Creative Commons

Бернарда Морин 488, Провиденсия,
Клетка 168, поща 55
Сантяго, Чили

Тел .: (56-2) 2753 5520


[email protected]