Мини рецензия том 6 брой 6

приема

Емили Греко, 1 Андрю Уинквист, 2 Томас Джейкъб Лий, 2 Шари Колинс, 2 Зак Лебович, 2 Тара Зербе Кесингер, 2 Алиреза Джахан Михан 2

Проверете Captcha

Съжаляваме за неудобството: предприемаме мерки за предотвратяване на измамни подавания на формуляри от екстрактори и обхождане на страници. Моля, въведете правилната дума на Captcha, за да видите имейл идентификатор.

1 Медицински център на Винсент Саутсайд, САЩ
2 Катедра по хранене и диететика, Университет на Северна Флорида, САЩ

Кореспонденция: Алиреза Джахан Михан, Катедра по хранителни и диетични болести, Здравен колеж Брукс, Университет на Северна Флорида, 1 UNF д-р BLDG 39, стая 3057A, Джаксънвил, Флорида, САЩ, тел. (904) 620-5359, факс (904) 620- 1942 г.

Получено: 30 май 2017 г. | Публикувано: 27 юли 2017 г.

Цитат: Greco E, Winquist A, Lee TJ, et al. Ролята на източника на протеин в регулирането на приема на храна, ситостта, телесното тегло и телесния състав. J Nutr Health Food Eng. 2017; 6 (6): 186-193 DOI: 10.15406/jnhfe.2017.06.00223

Ключови думи: диетични протеини, прием на храна, апетит, ситост, телесно тегло, телесен състав

АА, аминокиселина; BAP, биоактивен пептид; BBB, кръвно-мозъчна бариера; BCAA, аминокиселина с разклонена верига; ИТМ, индекс на телесна маса; CCK, холецистокинин; СНО, въглехидрати; DPP-IV, дипептидил пептидаза IV; EWH, хидролизат на яйчен белтък; Стомашно-чревен тракт; GLP-1, глюкагон като пептид; GMP, гликомакропептид; ICV, интрацеребровентрикуларна; IPP, изолевцин-пролин-пролин; кг, килограм; m, метър; PYY, пептид YY; VPP, валин-пролин-пролин

Затлъстяването и придружаващите го заболявания нарастват в световен мащаб. Прекомерният прием на калории, заедно със заседналия начин на живот е основен фактор, допринасящ за етиологията на затлъстяването. Следователно разбирането на факторите, влияещи върху апетита, ситостта, както и върху избора на храна е от решаващо значение. Механизмите, свързани с регулирането на приема на храна, произхождат от последователност от сложни взаимодействия между стомашно-чревния тракт и зоните на мозъка, особено хипоталамуса и мозъчния ствол, така наречените „чревно-мозъчни оси“. 1 Той включва основните невро-ендокринни регулаторни пътища, които контролират приема на храна в краткосрочен и дългосрочен план. 2 Този интегриран подход е предназначен да поддържа метаболитна хомеостаза и също така да стабилизира телесното тегло и телесния състав в дългосрочен план чрез регулиране на приема на енергия и макро- и микро-хранителни вещества в краткосрочен и дългосрочен план.

Механизмите, регулиращи засищането, могат да бъдат категоризирани като краткосрочни и дългосрочни. Повече от 40 хормона влияят на краткосрочния прием на храна, като регулират започването, прекратяването, размера и честотата на хранене, предимно чрез сигнали на стомашно-чревния тракт, включително холецистокинин (CCK), глюкагон подобен пептид (GLP-1), пептид YY (PYY) и амилин като сигнали за ситост, а също грелин като сигнал за глад2. Освен това, регулаторните сигнали за прием на храна, включително лептин и инсулин, влияят на дългосрочния енергиен прием в отговор на текущите енергийни запаси в тялото под формата на мастни натрупвания. Въпреки че тези сигнали са насочени към различни области на мозъка, хипоталамусът е преобладаващото място на регулация. 2

Протеините потискат приема на храна повече от мазнините и въглехидратите (калории/калории). 3 Основните механизми обаче са разнообразни, сложни и неясни. Индивидуалните свойства на протеините, включително аминокиселинен състав и последователност, кинетика на храносмилането, смилаемост и криптирани биоактивни пептиди в техните аминокиселинни последователности са потенциални фактори, влияещи върху техните физиологични и метаболитни свойства 4, а също така определящи ефекта им върху приема на храна, ситостта и телесното тегло в източник-зависим начин.

Съществуват разнообразни протеини от широк спектър от хранителни източници като мускули, мляко, яйца, растения, пулс, соя и други растения за производство на масло. Рибите, птиците и червеното месо са основни източници на мускулни протеини. Въз основа на тяхната разтворимост те могат да бъдат разделени на 3 групи: 1- саркоплазматични като миоглобин, 2- миофибриларни като миозин и актин и накрая 3- стромални протеини като колаген и еластин. 5 Млечните протеини допринасят за до 3,5% от кравето мляко. Казеинът и суроватката са двата основни протеина в млякото. Те съдържат съответно около 80% и 20% от протеините на кравето мляко, докато този дял е обърнат в кърмата. Яйчните протеини допринасят за 13% от цялото съдържание на яйца. Яйчните протеини включват протеини от яйчен белтък като белтъци и жълтък. 5 Яйчен белтък е добър източник на висококачествен протеин; въпреки това, овоинхибиторът, инхибитор на серин протеиназа в яйчен белтък, може да инхибира храносмилателния ензим (напр. трипсин и химотрипсин), което е фактор, който може да повлияе на регулаторните функции на стомашно-чревния тракт, особено когато суровите яйчни белтъци се консумират или използват без термична обработка. 5

Растителните протеини са разнообразни и могат да бъдат намерени в зърнени култури, пулс и бобови растения. Съдържанието на протеин варира при растенията: от 8% в зърнените култури и ориза до 12% в пшеницата. Съществуват два различни вида зърнени протеини: 1- Протеини, които са метаболитно активни като цитоплазмени протеини и 2- Протеини за съхранение. Цитоплазмените протеини съдържат протеазни инхибиторни ензими, докато съхраняващите протеини включват албумини, а глобулините - проламини и глутелини. 5

Пулсовите протеини са от бобови растения. Импулсите съдържат от 17% до 30% протеин. Глобулините като легумин и вицилин и албумини като ензимни протеини, протеазни инхибитори, амилазни инхибитори и лектини са основните протеини в импулсите. Консумацията на непреработени импулсни семена намалява смилаемостта на протеините поради ефектите на анти-хранителни фактори, като трипсин и химотрипсин инхибитори. 5

Соевите протеини са от соеви зърна, които са с високо съдържание на протеини (35% до 40% от сухото тегло). Приблизително 90% от соевите протеини са протеини за съхранение, главно β-конглицинин (гликопротеин, включващ три субединици) и глицинин (хексамерен протеин). 5

В маслодайните култури протеините за съхранение са най-голямата част от всички протеини, съдържащи се, включват кръстоцвет (12S протеин) в рапица или рапица, 11S протеин в памучно семе, зеин в царевица, арахин в фъстъци, кармин в шафран, 12S протеин в лен и коноп, α-глобулин в сусам и хелиантин в слънчоглед. Маслодайните култури съдържат албумини, глобулини и глутелини, които имат широк спектър от биологични функции. 5

Много свойства на протеините, включително аминокиселинна последователност, кинетика на храносмилането, смилаемост и криптирани биоактивни пептиди в техните аминокиселинни последователности, зависят от структурата и физикохимичните свойства на протеините. Тези свойства се различават сред протеините и водят до метаболитен и физиологичен отговор на протеини в фази преди и след абсорбция, зависими от източника. Кинетиката на храносмилането на протеините зависи от техния източник и може да варира поради разликата им във физикохимичните свойства, включително изоелектричното рН и размера. Кинетиката на храносмилането е влияещ фактор върху ефекта на протеините както върху регулирането на приема на храна, така и върху синтеза на протеини. 6

Например, казеинът се счита за „бавен“ протеин, докато суроватъчният протеин се счита за „бърз“ протеин. Това може да обясни бърз и силен ефект на ситост, предизвикан от суроватъчен протеин, срещу умерен и по-устойчив ефект на ситост на казеина. 5 Консумацията на соеви протеини, които имат по-бърза кинетика на храносмилане, в сравнение с общите млечни протеини води до по-бързо усвояване на азот в стомашно-чревния тракт. 6 Освен това е доказано, че скоростта на храносмилане на рибните протеини е по-бавна от тази на телешките и пилешките протеини. 5 Хранителната матрица също е фактор, влияещ върху скоростта на усвояване на протеините. Крайната скорост на процеса на храносмилане при всяко хранене се определя от хранителната матрица. Мазнините и фибрите намаляват времето за преминаване на ГИ, което, когато се яде в комбинация с протеин, може да повлияе на скоростта, с която протеините се усвояват. Освен това твърдите и течни форми на храни по различен начин влияят на скоростта на усвояване на свободната аминокиселина (АА) в стомашно-чревния тракт. Той обикновено е по-бавен след поглъщане на твърдо хранене в сравнение с течно хранене. 5,7 Разликата в кинетиката на храносмилането не само влияе върху скоростта на абсорбция, но също така определя тяхната пост-абсорбционна физиологична и метаболитна съдба на протеините, което беше обсъдено по-долу.

Смилаемостта на протеините също може да повлияе на техните метаболитни функции. Чрез различни биологични механизми смилаемостта на протеините може да повлияе на чувството за пълнота и последващия общ прием на храна. 4 Освен това изпратете AA прайдал. Бионаличността може също да бъде повлияна от степента на усвояемост. 6 Обработката също е ключов фактор, който потенциално може да промени скоростта на усвояемост на протеините. Обработката може да промени бионаличността и физикохимичните свойства на протеините, като повлияе на тяхната разтворимост, топлинна отговорност и изоелектрично рН. 8,9 Методите за обработка (например термична обработка и ферментация) имат благоприятни ефекти върху усвояемостта на протеините чрез увеличаване на тяхната усвояемост и освобождаване на пептиди. 10

Животинските протеини обикновено имат по-висока степен на усвояемост от растителните протеини, когато се приемат в естествената им форма. Освен това, смилаемостта на протеините може да бъде намалена от анти-хранителни фактори (напр. Инхибитори на трипсин и химотрипсин), криптирани в някои растителни протеини, включително сух грах, леща, боб и нахут. Антихранващите фактори се активират в тези източници на протеини, когато са необработени. 5 Въпреки това, благоприятен ефект на инхибиторите на трипсин, получени от фъстъци, върху приема на храна и контрола на теглото при мъжки плъхове Wistar. Допълването с инхибитор на трипсин води до намалено наддаване на телесно тегло и прием на храна и повишено производство на CCK. 11 По същия начин, протеазните инхибитори от картофи намаляват приема на храна и телесното тегло при плъхове чрез увеличаване на циркулиращия CCK. 12 Суровите яйчни белтъци, които се използват без термична обработка за някои хранителни приложения, могат също да доведат до инхибиране на храносмилателните ензими като трипсин и химотрипсин, поради наличието на активен яйцеинхибитор в суровите яйчни белтъци. Инхибирането на трипсин и химотрипсин променя функцията на стомашно-чревния тракт и в крайна сметка ще намали смилаемостта и бионаличността на протеините. 13

Лактоферинът, BAP, получен от суроватъчен протеин и неговият суб-фрагмент лактоферицин, показва антибактериални свойства срещу широк спектър от грам отрицателни и положителни бактерии, гъбички (напр. Candida) и протозои (напр. Toxoplasma gondii). 21,22 Ефектът на BAP върху състава на микробиотата също е проучен: Хидролизатът на яйчен белтък (EWH), когато се дава като добавка на плъхове, води до промени в състава на микробиотата. 23.

Авторите предполагат, че свойствата на EWH против затлъстяване могат да се отдадат на неговия понижаващ ефект върху производството на микробиота с къса верига на мастните киселини плюс промените в състава на микробиотата са по-сходни със състава на микробиота, наблюдаван при слаби плъхове. Все още не е ясно дали ефектът на BAP върху приема на храна и засищането е ограничен до пре-абсорбционния етап или те могат да оцелеят в процеса на хидролиза I в стомашно-чревния тракт и да абсорбират непокътнати и да останат физиологично активни в пост-абсорбционен стадий. Няколко проучвания съобщават, че гама-глобулини и други млечни протеини могат да се абсорбират непокътнати в червата на бозайници 24, докато някои други проучвания предполагат ограничена бионаличност на BAP в пост-абсорбционен стадий. 25 BAPs като валин-пролин-пролин (VPP) и изолевцин-пролин-пролин (IPP) са открити непокътнати в плазмата при човека. 26

Фактът, че протеините влияят върху приема на храна и засищането по зависим от източника начин, е изследван задълбочено както при животните, така и при хората. Предлагат се няколко механизма за обяснение на ефекта на ситост, предизвикан от протеините: „Теорията на аминокиселината“ предполага, че ефектът на ситост на протеините се дължи на повишено ниво на аминокиселина в плазмата след поглъщане на протеин. 27 Фактът обаче, че бързото засищане, индуцирано от протеини по време и веднага след хранене, не може да се обясни просто с ефекта им върху концентрацията на аминокиселини в плазмата, тъй като това се случва по-късно след хранене. Следователно, повишаването на концентрацията на аминокиселини в плазмата във фаза след абсорбция, съчетано с стимулиращия им ефект върху секрецията на сигнали за ситост, включително CCK и GLP-1, могат да бъдат потенциални механизми за реакция на ситост към протеини. 28

Пост-абсорбционната метаболитна и физиологична съдба на протеините се определя от синергичния ефект на различни характеристики на протеините, включително смилаемост, бионаличност, кинетика на храносмилането, аминокиселинен състав и също биоактивни пептиди, криптирани в техния аминокиселинен състав. Отделните диетични протеини систематично изясняват различни катаболни и анаболни дейности, особено в черния дроб и мозъка. Концентрациите на аминокиселини влияят върху нервната активност по начин, зависим от източника, което може да се дължи на разликата в тяхната кинетика на храносмилане и усвояване. 5 Разликата в кинетиката на смилане на казеин и суроватка, тъй като те са класифицирани съответно като бавни и бързи протеини, също влияе върху концентрациите на аминокиселини в циркулиращата плазма след хранене. В съответствие с наблюдаваните скорости на изпразване на стомаха, суроватъчният протеин води до повишена скорост на покачване и пикови нива на плазмените аминокиселини след поглъщане. 5 Поглъщането на суроватъчен протеин води до по-голяма аминоацидемия след хранене в сравнение с казеин води до по-висок протеинов синтез. От друга страна, казеинът намалява разграждането на протеините в по-голяма степен в сравнение със суроватъчния протеин. 45

Все по-голямо признание е, че стомашно-чревният тракт съдържа множество пептидни хормони, които допринасят за регулирането на приема на храна. 30 CCK като един от първите открити хормони получи значително проучване. Съвсем наскоро GLP-1, PYY, амилин и грелин също бяха насочени към разработването на агенти срещу затлъстяването. 28 Подкрепата за това твърдение включва наблюдението, че потискането на приема на храна след поглъщане на протеин включва взаимодействие между пептиди, произтичащи от храносмилането, и активирането на рецепторните места от хормоните на засищане в тънките черва. Пептидите, произтичащи от смилането на казеин и соя, потискат приема на храна отчасти чрез CCK-1 и съответно опиоидни рецептори, които присъстват в червата. 28

Има все повече доказателства, сочещи, че източникът на протеин в майчината диета може също да повлияе върху развитието на системите за регулиране на приема на храна при потомството. В едно проучване потомството, родено от язовири на плъхове, хранени със соева протеинова диета, е имало по-висок прием на храна в сравнение с тези, родени от майки, хранени с казеинова диета по време на бременност и кърмене. Нещо повече, потомството, родено от язовири, хранени със соева протеинова диета, е имало по-високо телесно тегло и също така е развило някои характеристики на метаболитния синдром, включително по-високо кръвно налягане и непоносимост към глюкоза, което предполага, че вътреутробно програмиране на регулаторни системи е настъпило от протеини в зависим от източника начин. Посредническата роля на CCK-1, но не и на периферните опиоидни рецептори, в ефекта на ситост на протеините при потомството също е повлияна от източника на протеин в майчината диета. 4

Очевидно е, че ефектът на протеините върху приема на храна зависи от дозата. 65 Също така са изследвани интерактивните ефекти на съдържанието на протеини и източника на протеини в диетата. В едно-сляпо проучване, соята, казеинът и суроватъчният крем са сравнени, за да се определят разликите в краткосрочното регулиране на приема на храна. Субектите са 30 здрави мъже и жени на възраст 18-40 години с ИТМ 22-30. Субектът е получил стандартна закуска с казеин, соя или суроватъчен протеин с 10/55/35 (нормално) или 25/55/20 с високо съдържание на протеин/въглехидрати/мазнини в рандомизиран, единично сляп дизайн. Обядът беше даден 180 минути по-късно ad libitum. Суроватката има по-силен засищащ ефект в сравнение със соята или казеина. Когато съдържанието на протеини в диетата е 10% от общите калории, суроватката намалява глада повече от казеина или соята. Когато съдържанието на протеин е 25% от общите калории, няма разлика в оценките на апетита. Резултатите от това проучване показват, че бързо усвояваните протеини имат по-голям ефект на ситост, отколкото бавно усвояваните протеини в по-ниска концентрация (10%), но няма значителна разлика между ефектите на ситост на протеините, когато се дават в по-голяма доза (25%). 66

Ефектът както на съдържанието на протеин, така и на протеиновия източник на диетата върху регулирането на телесното тегло и телесния състав е добре проучен. 69-72 Диетите с високо съдържание на протеини са ключов компонент на повечето програми за отслабване. Те потискат приема на храна и следователно намаляват приема на калории, като същевременно поддържат чиста телесна маса, като стимулират синтеза на протеини. Протеините оказват влияние върху телесното тегло и телесния състав по различни механизми, включително техния термогенен ефект, въздействието им върху приема на храна, както и ефекта им върху синтеза на протеини.

Протеините притежават най-силния ефект на ситост сред макронутриентите. Този ефект зависи както от дозата, така и от източника. Различни характеристики на протеините, включително смилаемост, кинетика на храносмилането, аминокиселинен състав и последователност, биоактивни пептиди, криптирани в протеиновите структури, както и непротеинови биоактивни компоненти, конюгирани с протеини, са потенциални фактори, които определят физиологичната и метаболитната роля на отделните протеини. Тези характеристики също играят ключова роля за ефекта на протеините върху ситостта, приема на храна и телесното тегло и телесния състав. Основните механизми обаче са сложни и все още неясни. Тази сложност се дължи на различни фактори, включително фактори, свързани с физикохимичните характеристики на отделните протеини, методите на преработка, а също и матрицата на храната.

Съвременната литература подкрепя схващането, че ефектът на протеините върху приема на храна и апетита зависи от източника. Това може да подчертае възможната роля на характеристиките на протеините, включително аминокиселинен състав и характеристики, свързани със структурата, като смилаемост, кинетика на храносмилането, BAP и непротеинови биоактивни компоненти, конюгирани с протеини, които са уникални за всеки протеин.