протеините

Получавайте предложения за свързани научни статии от WhatsApp на място.
Искам предложения

Човешкото тяло зависи от три макронутриента, за да произвежда енергия, която се използва за развитието на мускулна работа и различни клетъчни функции, включително реконструкция и синтез на нови клетки и тъкани. По-специално, протеините са молекули, които се отличават структурно от въглехидратите и мазнините чрез присъствието на аминогрупата (NH2-). Освен това, в човешкото тяло протеините са повсеместни и се считат за „молекули на действие“ в рамките на биохимията. Протеините се състоят от аминокиселини, 21 от които се използват от всяка клетка в тялото за изграждане на протеини (не забравяйте, че аминокиселина 21 е L-селеноцистеин, общ остатък в последователността на някои селенопротеини (Фигура 1). Дори в в случай на някои едноклетъчни организми има протеиногенна аминокиселина номер 22 или пиролизин).

Фигура 1. Молекулни структури на 21 протеиногенни аминокиселини. Взето от: Cojocarl D, Катедра по медицинска биофизика, Университет в Торонто, 2010.

Като вземем предвид голямото количество нови данни и незнанието на някои важни понятия в протеиновия метаболизъм, по-долу ще обясним от обща гледна точка, но с достатъчна биохимична дълбочина, някои от тях:

ПОВЪЛНЕТЕ ПРОТЕЙКО "ОБОРОТ"

Много специална характеристика на протеиновия метаболизъм е съвместното съществуване на протеиновия синтез и процесите на разграждане (Фигура 2). Настъпва замяна или оборот. Този оборот е по-бърз за протеините на чревната лигавица, еритроцитите или кожата и много по-малко за протеините на съединителната тъкан и нервната система например. Във всеки случай може да се счита, че дневният белтъчен оборот достига до 2% от общите телесни протеини, което се нарича лабилен телесен протеин (Álvarez L & Iglesias I, 2004).

Фигура 2. Оборот Протеин. Балансът на синтеза и разграждането на протеините определя размера и функцията на миоцита (мускулната клетка). Протеините, които са повредени, неправилно нагънати, със синтетични грешки или вече са безполезни, се разграждат до аминокиселини, които се използват за синтеза на нови функционални протеини. Изображението е взето от: Baskin KK & Taegtmeyer H. Премахване на натиска върху сърцето: тънкостите на атрофичното ремоделиране. Cardiovasc Res.2011, 90 (2): 243-250.

Въпреки че независимите ефекти или на енергийния прием, или на хранителните протеини върху телесния състав са били задълбочено проучени (както и енергийният потенциал, ендокринните и метаболитните механизми, които обясняват адаптациите на организма към манипулирането на хранителната енергия и протеините); взаимодействието между енергийния статус и приема на протеини върху обмена на протеини в скелетните мускули и свързаните с тях регулаторни системи остава до голяма степен неизследвано. Последните проучвания от различни изследователски групи предоставят последователни данни, демонстриращи интерактивни ефекти на енергията и протеините върху оборота на мускулните протеини (Pasiakos SM, et al. 2015), които ще обясним по-долу.

Повечето от аминокиселините от протеолиза (разграждане на протеини) се използват повторно при ресинтеза на протеини, въпреки че значителна част се катаболизира (между 15-20% от общия брой), което изисква тяхното диетично заместване (Álvarez L & Iglesias I, 2004). Преведени във фигури за мъж с височина 1,70 м и тегло 70 кг, телесните протеини съставляват около 11-12 кг, а лабилният телесен протеин ще бъде около 240 g. Следователно диетичният заместител трябва да надвишава около 40 грама (стойност, която съответства на 15-20%, които се катаболизират от тези 240 g лабилен протеин), поради което изискванията за нормален възрастен са установени малко над това количество, около 60 грама.

Сега оборот Скелетните мускулни протеини са динамичен процес, който включва синтеза на нови протеини и разграждането на съществуващите, но скоростта на този процес ще зависи от наличието на аминокиселини и разграждането на ендогенния протеин. Както вече споменахме, цикличното поведение на аминокиселините между синтеза и разграждането на мускулния протеин е от решаващо значение за растежа, поддържането и възстановяването на телесните тъкани, което улеснява адаптацията и възстановяването след физическите механизми, които причиняват метаболитен стрес (напр. Хипертрофия рутина) (Pasiakos SM, et al. 2015); следователно неправилното функциониране на този мускулен оборот може да е фактор, допринасящ за прогресивната загуба на чиста маса (напр. саркопения) (Murton AJ, 2015). The оборот Мускулите се регулират от вътреклетъчни анаболни сигнали и протеолитични системи, които са разгледани по-подробно в следващите редове:

- Регулиране на синтеза на мускулни протеини

- Регулиране на разграждането на мускулния протеин

Фигура 4. Протеазомно действие по време на белтъчния оборот. Представянето показва комплекса 20S и регулаторния регион 19S. Оранжевите области съответстват на местата за разпознаване на полиубиквитиновите вериги, които са свързани с протеина, който трябва да се разгради (Набиране на субстрат), който е насочен към центъра на комплекса 20S за неговата хидролиза (Годеж). Впоследствие се извършват процеси на десубиквитинация, след като протеинът, който трябва да се катаболизира, се разгъне и премести през ядрото на 20S комплекса, където накрая ще претърпи протеолиза. Фигура взета от: Bhattacharyya S, et al. Nature Reviews Молекулярно-клетъчна биология, 2014 г., петнадесет: 122–133.

Протеазомата е съществен компонент в системата за контрол на качеството на протеините. Вашето инхибиране е смъртоносна, поради факта, че ще позволи натрупването на протеини без разграждане, които са потенциално токсични, в допълнение към генериране на аминокиселинен дисбаланс поради факта, че споменатите протеини без разграждане биха обездвижили нормалното рециклиране на аминокиселини (Baumann K, 2014 ).

Като се вземат предвид предходните параграфи, Фигура 5 стои самостоятелно и представлява макро резюме на това, което вече е обсъдено биохимично.

Фигура 5. Схематично представяне на протеиновия синтез и разграждане. Като цяло можем да кажем, че мускулната хипертрофия се появява, когато скоростта на синтеза на мускулен протеин е по-голяма от неговото разграждане. Трябва да вземем предвид значението на калорийния прием, необходим за правилното използване на азотни скелети (100-200 kcal за всеки грам азот - Lemon PW, 1991).

ТЕЛАЛЕН БАЛАНС НА АЗОТ

Препоръчителният прием на протеин за нормален възрастен може да бъде определен на приблизително 0,8 g на килограм на ден. Естествено, изискванията са много по-високи за новородени, деца, бременни жени, спортисти/спортисти и т.н., и по-ниски през последните етапи от живота (Консултативен комитет по диетични насоки, 2010).

Тези изисквания се основават на изложените по-горе съображения, но се установяват по практически начин, като се оценява приемът и загубите между (изпражнения, урина, пот, пилинг на кожата и чревната лигавица, коса и др.) Деноминира азотния баланс в тялото, което е разликата между двете величини (Álvarez L & Iglesias I, 2004). С други думи, като се има предвид, че средното съдържание на азот в хранителните протеини се оценява на 16%, чрез връзката между консумацията на протеин от диетата и елиминирането му от организма, може да се установи баланс на задържания азот (Nacleiro, et al. ., 2011).

изток балансът е положителен когато приемът надвишава загубите и показва по-голям "протеинов анаболизъм", тъй като тялото задържа азот, който в излишък стимулира синтеза на протеин в клетките на тялото (Poortmans JR, 1993; Di Pasquale M, 1997; Tipton & Wolf, 2001). Това се случва, когато има растеж или възстановяване от болест. От друга страна, когато загубите надхвърлят приема, ние сме изправени пред a отрицателно салдо (ситуации на гладуване, стрес и др.); тоест, когато се отделя повече азот, отколкото се консумира, и показва висок „протеинов катаболизъм“ (McArdle, et al. 2000). Нулевият баланс или азотният баланс характеризират нормалния възрастен.

- Влизаме ли в нова хранителна парадигма? Защо RDA все още не са преоценени?

От друга страна, алтернативно предложение на азотния баланс е да се използва изотопен индикатор като индикатор за аминокиселинно окисление (IAAO, Индикатор Окисление на аминокиселини). Методът IAAO се основава на концепцията, че когато една основна аминокиселина е в недостиг, всички други аминокиселини (включително изотопния маркер за аминокиселината) ще бъдат окислени. С увеличаването на приема на дефицитната или ограничаваща аминокиселина, скоростта на окисление на останалите аминокиселини ще намалява, тъй като повече аминокиселини се включват в протеините. Методът IAAO използва двуфазна регресия за изчисляване на точката на превключване за EAR и вероятно отразява минималното количество протеин, необходимо за създаване на насищане на трансферната РНК (tRNA) за синтез на протеин. Точката на най-ниско окисление на индикатора аминокиселина се определя като изискване на ограничаващата аминокиселина. Изследвания, проведени с метода IAAO, показват, че нуждите от протеини могат да достигнат ≈ 1,2 g/kg/ден, стойност, която е с 40-50% по-висока от азотния баланс и настоящата RDA (Humayn MA, et al. 2007; Elango R, et al. 2008; Fukagawa NK, 2014; Marini JC, 2015; Layman DK, et al. 2015).

„ВСЕКИ ОПИТ ЗА ВЪЗМОЖНО ПРОМЯНА НА СЪЩЕСТВУВАЩИТЕ УСЛОВИЯ, ВСЯКА ПЛАНИЧНА ВИЗИЯ НА НОВИТЕ ВЪЗМОЖНОСТИ ЗА ЧОВЕШКАТА РАСА Е ЕТИКИРАНА НА УТОПИЯ“ - Ема Голдман

ПРЕПОРЪЧЕНО ОБУЧЕНИЕ:

За Диего А. Бонила Окампо
MTX NUTRITION Science Product Manager
Директор на MTX COLLEGE

ПРЕПРАТКИ

1. Tipton KD & Wolf R. Упражнение, метаболизъм на протеини и мускулен растеж. Int J Sport Nutrition и Exc Metab. 2001 г., единадесет (1): 109-132.

2. Poortmans, JR. Принципи на упражненията по биохимия, Karger, 1993.

3. Ди Паскуале, М. Аминокиселини и протеини за спортистите, Анаболен ръб. CRC Press Boca Raton Ню Йорк, 1997.

4. Mettler S, Mitchell N, Tipton KD. Повишеният прием на протеини намалява загубата на чиста телесна маса по време на загуба на тегло при спортисти. Медицина и наука в спорта и упражненията. 2010; 42 (2): 326–337.

5. Phillips SM, Van Loon LJ. Диетичен протеин за спортисти: от изисквания до оптимална адаптация. Списание за спортни науки. 2011; 29 (Suppl 1): S29–38.

6. Rosenbloom CA, Coleman EJ. Спортно хранене: Практическо ръководство за професионалисти. Академия по хранене и диететика; 2012 г.

7. Moore DR, Phillips SM, Slater G. Protein. В: Deakin V, Burke L, eds. Клинично спортно хранене. 5-то издание: McGraw-Hill Education, 2015: 94–113.

8. Американски колеж по спортна медицина; Американска диетична асоциация; Диетолози на Канада. Изявление на съвместната позиция: Хранене и спортни постижения. Медицина и наука в спорта и упражненията. 2016 г., 116 (3): 501-528.

9. Mcardle W, Katch FI, Katch VL. Основи на физиологията на упражненията, 2-ро издание Lippincott Williams & Wilkins, 2000.

10. Álvarez L & Iglesias I. Тема; Напредък в храните и храненето. Библиотека на фондацията на Иберо-Американския университет, 2004.

11. Консултативен комитет по хранителни насоки. Доклад на Консултативния комитет по диетичните насоки относно диетичните насоки за американци, 2010 г., на министъра на земеделието и министъра на здравеопазването и хуманитарните услуги. Вашингтон (DC): Министерство на земеделието на САЩ, Служба за земеделски изследвания; 2010 г.

12. Bauer J, Biolo G, Cederholm T, Cesari M, Cruz-Jentoft A, Morley J, Phillips S, Sieber C, Stehle P, Teta D, et al. Препоръки, основани на доказателства за оптимален хранителен прием на протеини при възрастни хора: становище от проучвателната група PROT-AGE. J Am Med Dir Assoc 2013; 14.: 542–59.

14. Bhattacharyya S, Yu H, Mim C & Matouschek A. Регулиран белтъчен оборот: моментни снимки на протеазомата в действие. Nature Reviews Молекулярно-клетъчна биология, 2014 г., петнадесет: 122–133.

15. Pasiakos SM, Marolis LM & Orr JS. Оптимизирани диетични стратегии за защита на скелетната мускулна маса по време на неизбежен енергиен дефицит. Вестник FASEB. 2015 г., 29: 1136–1142.

16. Baumann K. Протеинов метаболизъм; Как протеозомата се адаптира към стреса. Nature Reviews Молекулярно-клетъчна биология, 2014 г., петнадесет: 562–563

18. McLain TA, Escobar KA & Kerksick CM. Приложения на протеини в спортното хранене - Част I: Изисквания, качество, източник и оптимална доза. Journal of Strength and Conditioning, 2015. 37 (2): 61-71.

19. Bond P. Регулиране на mTORC1 чрез растежни фактори, енергиен статус, аминокиселини и механични стимули с един поглед. Вестник на Международното общество за спортно хранене, 2016 г., 13: 8 DOI 10.1186/s12970-016-0118-y

20. Мъртън AJ. Оборотът на мускулните протеини при възрастните хора и неговият потенциален принос за развитието на саркопения. Известия на Nutrition Society, 2015, 74: 387–396.

22. Консултативен комитет по хранителни насоки. Доклад на Консултативния комитет по диетичните насоки относно диетичните насоки за американци, 2010 г., на министъра на земеделието и министъра на здравеопазването и хуманитарните услуги. Вашингтон (DC): Министерство на земеделието на САЩ, Служба за земеделски изследвания; 2010 г.

23. Baskin KK & Taegtmeyer H. Премахване на натиска върху сърцето: тънкостите на атрофичното ремоделиране Cardiovasc Res.2011, 90 (2): 243-250.

24. Хайнрикс А. Клетъчна сигнализация: на парцали и рагулатор. Nature Reviews Молекулярно-клетъчна биология, 2010 г., единадесет: 388–389.

25. Sancak Y, Bar-Peled L, Zoncu R, Markhard AL, Nada S, Sabatini DM. Комплексът Ragulator-Rag насочва mTORC1 към лизозомната повърхност и е необходим за активирането му от аминокиселини. Клетка, 2010 г., 141 (2): 290-303.

26. Сандри М. Разграждане на протеини при мускулно разхищение: роля на автофагията - лизозома и убиквитин - протеазома. Int J Biochem Cell Biol, 2013, Четири пет: 2121–2129.

27. Лимон PW. Нужди на протеини и аминокиселини на силовия спортист. Int J Sport Nutr, 1991 г., 1: 127-145.

28. Elango R, Ball R & Pencharz P. Индикатор за аминокиселинно окисление: концепция и приложение. J Nutr, 2008 г., 138: 243–6.

29. Фукагава Н.К. Изисквания към протеини: методологичен спор на фона на призив за промяна. Am J Clin Nutr, 2014, 99 (4): 761-762.

30. Маринин JC. Изисквания към протеини: Готови ли сме за нови препоръки? J Nutr, 2015 г., 145 (1): 5-6.

Хареса ли ви тази публикация в блога? Имаме много повече за вас, получавайте предложения за научни статии от WhatsApp на място. Искам предложения

публикувани от

Проф. Диего А. Бонила Окампо DBSS INTERNATIONAL 6 април 2016 г.