Джон У. Карбоун

1 Училище за здравни науки, Източен Мичигански университет, Ypsilanti, MI 48197, САЩ

Стефан М. Пасиакос

2 Отдел за военно хранене, Изследователски институт по околна медицина на САЩ (USARIEM), Natick, Масачузетс 01760, САЩ; [email protected]

Резюме

1. Въведение

2. Възприемане на хранителни протеини и мускулна маса

превеждащи

Ограничаването на енергията и/или диетите индуцира нетен мускулен катаболизъм, освобождавайки аминокиселини за производство на енергия, глюконеогенеза и синтез на пептидни хормони, плазмени протеини, компоненти на имунната система и ензими (представителни примери, не изчерпателен списък; не е съставен в мащаб) . АА, аминокиселини; ADH, антидиуретичен хормон; hGH, човешки растежен хормон; Т3, трийодтиронин; Т4, тироксин.

2.1. Актуални препоръки за диетични протеини

2.2. Диетични протеини и физическа активност

Ползите от консумацията на протеини след тренировка за упражнения за устойчивост са добре документирани, особено що се отнася до мускулната хипертрофия и функция [18]. Неотдавнашен мета-анализ показа значителни положителни връзки между упражняване на съпротивително съпротивление с поглъщане на протеин след тренировка и обща маса без мазнини, сила, измерена чрез максимум едно повторение, и размер на мускулите, измерен чрез площта на напречното сечение на миофибър [18 ]. Видът и обемът на упражненията играят определяща роля в синтетичните реакции на мускулните протеини при поглъщане на протеини след тренировка [19,20], както и възрастта [21] и опитът в тренировките [18] на индивида. Видът на консумирания протеин също има значение за нетния анаболен отговор, като се има предвид, че постпрандиалният мускулен протеин и протеините на цялото тяло кинетични отговори на аминокиселини в свободна форма, изолирани непокътнати протеини и ястия със смесени макронутриенти се различават [22,23,24] . Както е отразено в препоръките за спортно хранене [1,17], холистичната оценка на разнообразните експериментални дизайни предполага, че свързването на поглъщане на протеини след упражняване на резистентност (

20–30 g или 0,25–0,30 g/kg) с обичайни приема на протеини при

1,6 g/kg/d насърчава благоприятни мускулни адаптации към тренировъчни упражнения [18].

2.3. Диетични протеини по време на енергиен дефицит

2.4. Патофизиологични състояния

Неадекватният хранителен прием на протеини предизвиква баланса на протеините в мускулите и цялото тяло (т.е. синтез на протеин = разграждане на протеини), оказва негативно влияние върху мускулната маса, функцията, адаптациите към упражненията, костната и калциевата хомеостаза, реакцията на имунната система, баланса на течности и електролити, производството на ензими и активност и синтез на хормони. При липса на достатъчен хранителен прием на протеини, мускулите се катаболизират, за да осигурят аминокиселини, за да позволят продължаване на ендогенния протеинов синтез в критични физиологични тъкани и органи [32] (Фигура 1). Някои патофизиологични състояния, като изгаряния [33], хронична обструктивна белодробна болест (ХОББ) [34], човешки имунодефицитен вирус/синдром на придобита имунна недостатъчност (ХИВ/СПИН) [35], рак [36] и сепсис [37], също предизвикват протеинова хомеостаза, макар етиологията и механизмите за нарушен протеинов баланс като цяло да са много по-различни от тези при здрави възрастни [38]. Независимо от това, тези състояния често предизвикват загуба на мускули, което предполага, че може да се оправдае по-голям прием на протеини с диети, със специфични препоръки, базирани на отделния пациент и клиничния сценарий.

3. Заблуди и реалност на протеините

Диетите с по-високо съдържание на протеини също са етикетирани като увреждащи бъбреците. Увеличеният прием на аминокиселини може да потенцира бъбречното натоварване и трябва да бъде намален при наличие на установено бъбречно заболяване. Въпреки това, иначе здравите бъбреци са способни да се адаптират към приема на протеин над RDA и в рамките на AMDR. Бъбреците са изправени пред увеличени азотни отпадъци, тъй като повече аминокиселини се окисляват за енергия и/или се насочват към глюконеогенеза, тъй като относителният процент на енергиен прием, получен от протеини, се увеличава. При неотдавнашна оценка на данните от NHANES приемът на протеин е пряко свързан с концентрациите на азот в кръвта (BUN), но тези в най-високия децил за прием на протеини (

1,4 g/kg/d) все още показва нормален BUN (14,8 ± 0,3; референтен диапазон, 7–20 mg/dL) [9]. Тази констатация се отнася за не-млечни животински, животински и растителни източници на протеини и нито скоростта на гломерулна филтрация (GFR), нито концентрацията на креатинин в кръвта са свързани със съдържанието на протеини в храната. По същия начин, неотдавнашен метаанализ на рандомизирани контролирани проучвания с диетични протеинови интервенции показа малка, но положителна връзка между по-високия прием на протеини (т.е. ≥ 1,5 g/kg/d или ≥ 20% енергиен прием) и GFR [52]. Като цяло наличните данни показват, че диетите с по-високо съдържание на протеини увеличават натоварването на бъбреците, но те не оказват отрицателно въздействие върху здравето на бъбреците, нито увеличават риска от развитие на хронично бъбречно заболяване при здрави възрастни.

Последните проучвания повдигнаха опасения относно възможността приемът на по-високо съдържание на протеини да увеличи системното възпаление. Едно широкомащабно разследване показа, че тези в най-високочувствителния С-реактивен протеин (hs-CRP) серумна концентрация на квартил също имат по-висок относителен прием на протеин от най-ниския hs-CRP квартил [68]. Средните разлики в абсолютния и енергийно коригиран прием на протеин между най-високата и най-ниската hs-CRP квартили са съответно само 1,0 и 1,2 g/d. По същия начин, голямо контролирано диетично интервенционно проучване показва по-голямо намаление на hs-CRP с по-нисък прием на протеини (т.е. 10–15% спрямо 23–28% от общия енергиен прием), въпреки че тази базирана на протеини разлика се наблюдава само във връзка с диета с висок гликемичен индекс, а не с фон с нисък гликемичен индекс [69]. За разлика от това, анализ на проучването Framingham Heart Study Offsring Cohort показва обратна връзка между приема на протеини в храната и възпалението и резултатите от оксидативен стрес, получени от измерванията на девет възпалителни биомаркера [59]. Този потенциален благоприятен ефект се наблюдава при по-висок прием на общ и животински протеин, но е още по-изразен при по-висок прием на растителни протеини.

Загрижеността също е изразена по отношение на потенциалните връзки между приема на протеини в храната и риска от кардиометаболитни заболявания и рак. Тези асоциации обикновено са объркани от погрешното представяне на храни, обозначени като „богати на протеини“, които по своята същност могат да бъдат като цяло по-малко здравословни хранително-оскъдни хранителни опции, като осигуряват големи количества от общите и наситени мазнини и добавки за преработка (напр. Нитрати, нитрити, натрий) [60]. Доколкото ни е известно, няма данни, показващи добре дефинирана връзка между самия хранителен протеин и сърдечно-съдови заболявания [70,71] или захарен диабет тип 2 [56]. По подобен начин, ограничаването на метионин (напр. Веганска диета) може да бъде жизнеспособен подход за ограничаване на канцерогенните процеси и растежа на тумора [72,73], но мета-анализите не показват връзка между общия прием на протеини в диетата и честотата на колоректалната [57] или гърдата [58] ракови заболявания. По-високият прием на протеин обаче може да окаже защитен ефект върху оцеляването след диагностициране [74]. Трябва да се постави по-голям акцент върху консумацията на протеини в диетата в контекста на цялостния избор на здравословна храна, богата на хранителни вещества, когато се разглеждат връзките със здравето и болестите, тъй като гореспоменатите потенциални връзки се влияят силно от качеството на хранителните продукти повече, отколкото от профила на макроелементите [55, 75].

4. Превод и кандидатстване

Оценката на националните диетични модели показва, че приемът на протеинови храни остава относително непроменен през последното десетилетие (т.е. 5,79 унции еквивалента (2005–2006), 5,58 (2007–2008), 5,74 (2009–2010), 5,70 (2011–2012 ), 5.83 (2013–2014), 5.80 (2015–2016)), тъй като данните за приема за последния двугодишен цикъл са почти идентични с тези от 10 години по-рано [76,77,78,79,80,81]. Този статичен модел на прием може да се отнася до редовното представяне на препоръчителни приема на протеини в ag/d формат [82,83], изчислено от антропометрия, приета по време на изготвянето на RDA през 2005 г. (т.е. 70 kg мъжки, 57 kg женски [2]), въпреки факта, че съвременните мерки са значително различни (т.е. 90 кг средно мъже, 77 кг средно жени [84]). Съвременният, умерено физически активен, средно възрастен мъж, консумиращ протеин по RDA, би имал прием под долния край на AMDR, като същевременно поддържа енергиен баланс. В действителност повечето възрастни американци консумират

14–16% от общата енергия като протеин (1,0–1,5 g/kg/d, в зависимост от възрастта и пола) [10]; сума, по-голяма от настоящата RDA, но подкрепена като полезна за мускулите и цялостното здраве от съвременните изследвания. Всъщност моделите на здравословно вегетарианско, здравословно хранене в средиземноморски и здравословен стил в САЩ, насърчавани в Диетичните насоки за американците от 2015 г., се равняват на прием на протеини съответно 1,55-, 1,94- и 1,98 пъти по-голям от настоящия RDA (теоретично 19-50-годишна жена, консумираща 2000 kcal/d) [85]. Ако американската възрастна популация като цяло консумира протеини с приблизително 1,6 g/kg/d, както се препоръчва в неотдавнашен преглед от една от най-известните лабораторни групи в тази област [5], това все още ще представлява приблизително 17– 19% от общия енергиен прием, със сигурност разумно въз основа на настоящия AMDR за протеини. Всъщност дори увеличаването до 2,5–3,0 g/kg/d все пак би попаднало в рамките на 10–35% от общата енергия от протеин, предложено от AMDR, и би предоставило широка възможност за оптимизиране на здравето на мускулите.

Разбира се, изборът на храна в рамките на препоръките за макроелементи е от решаващо значение, като се набляга на селекциите, богати на хранителни вещества [92]. По същия начин ние признаваме традиционната връзка между диетите с по-високо съдържание на протеини и по-високата консумация на месо и така необходимия фокус върху устойчивостта и потенциалното въздействие върху околната среда на нашите хранителни източници. Имайки предвид това, ние силно насърчаваме преоценката на препоръките за макроелементи, за да отразява най-добре науката с високо качество, като ги основава на експериментални изследвания върху данни от наблюдения [93]. Прилагането на надеждни препоръки за макронутриенти както за здрави, така и за болни популации на всички етапи от жизнения цикъл, които пораждат доверието на потребителите, може след това да бъде последвано от по-голям акцент върху качествения избор на храна в рамките на тези насоки. Такива действия биха позволили препоръки за диетични протеини и произтичаща от това политика за обществено здраве, най-добре проектирана да осигури мускулна аккреция, качество и запазване през целия живот. Преобразуването на препоръките за прием на макронутриенти със съвременните констатации от изследването би създало основата за напредък в общественото здраве.

Благодарности

Авторите искат да благодарят на Джилиън Алън за съдействието при разработването на ръкописи.