Marion Journel

3 AgroParisTech и

4 INRA, CRNH-IdF, UMR914 Хранителна физиология и поглъщащо поведение, Париж, Франция

Катрин Шамонтет

4 INRA, CRNH-IdF, UMR914 Хранителна физиология и поглъщащо поведение, Париж, Франция

Никола Дарсел

3 AgroParisTech и

Жил Фроментин

4 INRA, CRNH-IdF, UMR914 Хранителна физиология и поглъщащо поведение, Париж, Франция

Даниел Томе

3 AgroParisTech и

Резюме

Въведение

Приемът на храна е чувствителен към съдържанието на протеини в диетата

Човешкото тяло контролира поглъщането на протеини по време на хранене. Въпреки че процентът на погълната енергия от протеини в диетата е относително постоянен при животните и хората, изглежда също така, че приемът на протеин е адаптиран към нуждите от протеин. Диетата с много ниско съдържание на протеини (2%) е отвратителна за гризачите (5, 6), диетата с ниско съдържание на протеини има тенденция да увеличава приема на храна, за да отговори на нуждите от протеини (7, 8), а увеличаването на съдържанието на протеини в диетата обикновено намалява енергиен прием (8–12). Интересното е, че след недостиг на протеин при хората приемът на храна и хранителните предпочитания показват адаптивни промени (по-висок прием на протеин за същия общ енергиен прием и засилени предпочитания за пикантна храна с високо съдържание на протеини), което предполага, че се въвеждат компенсаторни механизми за възстановяване на адекватен протеинов статус 13). Това показва, че животните и хората имат поведенчески стратегии, за да избегнат недостига на протеин.

МАСА 1

Прием на протеини и ситост при хората

Ефект върху ситосттаСправкаНаселениеМакронутриентПродължителност
Протеини> въглехидратиPorrini et al., 1995 (24)12 нормални мъже56% протеини, 25% мазнини, 19% въглехидрати2 часа
Протеини> въглехидрати> липидиJohnstone et al., 1996 (25)6 нормални мъже60% протеини, 20% мазнини, 20% въглехидрати15 г.
Протеини> въглехидрати = липидиPoppitt et al., 1998 (26)12 нормални жени37% протеини, 29% мазнини, 34% въглехидрати90 мин
Stubbs et al., 1999 (27)16 нормални мъже60% протеини, 20% мазнини, 20% въглехидрати24 ч
Протеини = въглехидрати> липидиPotier et al., 2010 (28)56 нормални субектанапитка, съдържаща само протеиниПредварително зареждане
Westerterp-Plantenga et al., 1999 (29)8 нормални жени29% протеини, 10% мазнини, 61% въглехидрати24 ч
Протеини> липидиPorrini et al., 1997 (30)14 нормални мъже54% протеини, 45% мазнини, 1% въглехидрати2 часа
Weigle et al., 2005 (31)19 нормални субекта30% протеини, 20% мазнини, 50% въглехидрати4 седмици
Протеини> липиди> въглехидратиBatterham et al., 2006 (32)10 нормални мъже65,3% протеини, 17,4% мазнини, 17,3% въглехидрати25 мин
Суроватка = соя> яйце = захарозаAnderson et al., 2004 (33)13 нормални мъжеяйце, суроватка, соя, захароза в напитките1 ч
Суроватка> соя = казеин (10% протеин)Veldhorst et al., 2009 (34)25 нормални субекта10% протеини, 35% мазнини, 55% въглехидрати20 мин
Суроватка = соя = казеин (25% протеин)Veldhorst et al., 2009 (34)25 нормални субекта25% протеини, 20% мазнини, 55% въглехидрати20 мин
Соя = казеин> суроваткаAcheson et al., 2011 (22)23 нормални субекта50% протеини, 10% мазнини, 40% въглехидрати330 мин

диети

Диетата с високо съдържание на протеини намалява енергийния прием без условно отвращение към вкуса при плъховете. Ежедневен енергиен прием на плъхове, приемащи нормално протеинова диета (P14) и след това диета с високо съдържание на протеини (P50) в продължение на 14 дни. Представените резултати са ± SEM. Адаптиран от Справка 11 с разрешение.

Диетата с високо съдържание на протеини генерира сигнали, които активират ядрения тракт солитариус

Вагусното сигнализиране от протеини и аминокиселини индуцира невронална активация в ядрения тракт solitarius (NTS). Фотомикрография на ростралната част на NTS. Двойно маркирани неврони Fos/GLP-1 (кафяви ядра и синя/сива цитоплазма, увеличение × 20). Zoom (увеличение × 40) показва 1 двойно маркиран неврон. 5-НТ, серотонин; AP, област postrema; CCK, холецистокинин; GLP-1, глюкагоноподобна частица 1; PYY, пептид YY. Адаптиран от Справка 53 с разрешение.

Протеинът модулира активността на ситите хипоталамусни пътища

Протеините регулират нагоре про-опиомеланокортин (POMC) и регулират надолу невропептид Y (NPY) и свързания с агюти протеин (AgRP) в хипоталамуса на плъхове, чрез фосфорилирана мишена на бозайници от рапамицин (mTOR) и фосфорилирана AMP-активирана протеин киназа ( AMPK) - зависим механизъм.

Протеинът модулира дейността на мозъчната система за възнаграждение

Въпреки че много проучвания са изследвали ефекта на различни диетични протеини върху хомеостатичния хормонален контрол на приема на храна, по-нови подходи разглеждат нехомеостатичните механизми, залегнали в основата на поведението. Един от тези нехомеостатични апетитни центрове е централната мезолимбична система за възнаграждение, чиято стимулация генерира усещане за удоволствие и повишена мотивация за храна. За разлика от това, инхибирането на тази невронална система генерира намаляване на мотивацията за храна. Механизмите за възнаграждение се влияят не само от вкуса, миризмата и структурата на ястието, но и от неговия енергиен състав и по-специално съдържанието на протеини. Диетата с много ниско съдържание на протеини предизвиква неприятен отговор и диетата с високо съдържание на протеини изглежда е по-малко възнаграждаваща от нормално протеиновата диета при плъхове (59, 60). Всъщност плъховете придобиват сравними предпочитания към аромати, съчетани с консумацията на изокалорични разтвори на казеин и поликозни разтвори. Тези хранителни вещества имат еквивалентни постингестивни ефекти, осигурявайки еднакви енергийни ползи за животните (61). В този случай предпочитанието за вкус се дължи най-вече на енергийната стойност на хранителните вещества, а не на оросензорните му свойства.

Заключения

Механизми, отговорни за индуцираното от протеини намаляване на приема на храна. Приемът на протеини води до производството на специфични хормони, които достигат до мозъка чрез блуждаещия нерв или кръвообращението. Централно, хормоналната сигнализация достига различни региони на мозъка: ядрото на тракта солитариус и дъгообразното ядро ​​(ARC) биха били отговорни за повишената ситост, а поглъщането на протеини би намалило мотивацията за ядене в мезолимбичната система за възнаграждение (включително nucleus accumbens). Ролята на областите за вземане на решения все още не е добре разбрана. CCK, холецистокинин; GLP-1, глюкагоноподобен пептид 1; PYY, пептид YY.

Благодарности

Авторите благодарят на Nachiket Nadkarni за редактирането на ръкописа и Wahiba Nefti и Mylène Potier за провеждане на експерименти относно активността на орексин в страничния хипоталамус (виж Фигура 3). Всички автори са прочели и одобрили окончателния ръкопис.

Бележки под линия

1 Поддържа се от AgroParisTech - INRA.

2 Разкриване на авторите: М. Журнел, К. Шамонтет, Н. Дарсел, Г. Фроментин и Д. Томе, без конфликт на интереси.

5 Използвани съкращения: 5-НТ, серотонин; AMP-APK, AMP-активирана протеин киназа;, ARC, дъговидно ядро; CCK, холецистокинин;, GLP-1, глюкагон-подобен пептид 1; mTOR, мишена на рапамицин за бозайници; NPY, невропептид Y; NTS, ядро ​​трактус солитариус; POMC, про-опиомеланокортин; PYY, пептид YY.