Хоча фізіологічні ефекти різних типів жирних кислот та вуглеводів відносно добре відомі, вплив складу білка на метаболічні процеси досліджували менш широко. Але, пишучи в «Працях Національної академії наук», Boirie et al. Я прагну усунути цю прогалину в наших знаннях. За аналогією з вуглеводами в раціоні, автори застосовують поняття «повільних» і «швидких» білків, відповідно до швидкості перетравлення білків і всмоктування амінокислот з кишечника. І вони дійшли висновку, що повільні та швидкі білки по-різному модулюють відкладення білка в організмі після їжі.
Буарі та ін. вивчав вплив двох молочних білків, казеїну та сироваткового білка, на обмін білків після їжі в організмі. Вони поєднували пероральне та внутрішньовенне введення внутрішньо мічених та немічених білків, щоб уникнути деяких технічних проблем при спробі виміряти кінетику амінокислот після їжі. Здоровим дорослим вводили сироватковий білок, і автори спостерігали високий, швидкий і тимчасовий стрибок рівня амінокислот у плазмі. Це було пов'язано з вираженим збільшенням синтезу білка, але відсутністю змін у розщепленні білка. На відміну від цього, після прийому казеїну профіль амінокислот у плазмі крові був нижчим, повільнішим та довшим. Метаболічна реакція всього організму полягала в незначному збільшенні синтезу білка, але помітному пригніченні розпаду білка. На основі швидкості появи амінокислот у крові, автори класифікували сироватковий білок як швидкий білок, а казеїн як повільний білок.
Оборот білка - це тонко контрольований процес, при якому приріст або втрата білків організму пристосовується до біологічних потреб (рис. 1). Фізіологічні механізми, що контролюють гостру реакцію на споживання білка у людей, суперечливі. У кількох звітах 2, 3, 4 показано збільшення окиснення амінокислот після їжі (особливо коли суб'єкти споживають велику кількість білка), але з непослідовними змінами в синтезі та розщепленні білка. Дослідження in vivo показали, що розпад пригнічується після прийому білка, але не змогли показати, що синтез білка суттєво стимулюється 2, 4, 5, 6 .
Ця модель показує, як баланс між катаболічними та анаболічними процесами здійснює гомеостатичний контроль набору вільних амінокислот, нахиляючи метаболічну систему на користь синтезу або деградації мережі. Коли вплив анаболічного потягу переважує катаболічний вплив, система переходить на синтез білка, що призводить до відкладення білка. Але розпад і, отже, втрата білка відбувається, коли катаболічні фактори переважають над анаболічним потягом. Буарі та ін. Я виявив, що прийом сироваткового білка швидко призводить до високих рівнів амінокислот у плазмі крові та супутнього збільшення синтезу білка. Але їжа казеїну призводить до повільнішого накопичення амінокислот у плазмі та лише незначного збільшення синтезу білка.
Повнорозмірне зображення
Як регулюються швидкості синтезу та деградації білка за допомогою цих так званих повільних і швидких білків? Буарі та ін. пояснює повільне підвищення рівня амінокислот у плазмі після прийому казеїну до можливої затримки спорожнення шлунка, що узгоджується з утворенням казеїнових згустків у шлунку. З іншого боку, сироватковий білок швидко виводиться зі шлунка в дванадцятипалу кишку 7. Швидкий приплив амінокислот після прийому сироваткового білка може бути аналогічним різкій стимуляції синтезу білка, яка спостерігається, коли концентрація амінокислот у плазмі швидко підвищується шляхом внутрішньовенної інфузії. Відмінності в спорожненні шлунка між казеїном та сироватковим білком можуть також бути обумовлені опіоїдними пептидами, які виділяються з казеїну під час травлення. Вони уповільнюють моторику шлунково-кишкового тракту, затримуючи спорожнення шлунка, безпосередньо взаємодіючи з опіатними рецепторами в кишечнику 9 .
Потенціал вибірково збільшити синтез білка та інгібувати розщеплення білка пропонує ряд терапевтичних можливостей для пацієнтів з розладами. Однією з цілей харчової підтримки пацієнтів з сепсисом, великими опіками, синдромом набутого імунодефіциту, злоякісними захворюваннями, травмами скелета або поліорганною недостатністю є мінімізація втрат білків організму. Якщо прискорену чисту деградацію білків в організмі можна зменшити або навіть змінити шляхом введення специфічних білків, це буде дуже привабливим варіантом харчової підтримки у критичного пацієнта. Крім того, концепція повільних і швидких білків може бути застосована, якщо високі концентрації амінокислот у плазмі згубні для пацієнта, як при нирковій недостатності або печінковій енцефалопатії. Іншим потенційним застосуванням є виробництво молочних сумішей для недоношених дітей з низькою масою тіла для досягнення максимальної швидкості росту та ефективності годування.
Кожна нова знахідка викликає питання. Наприклад, чому дієтичний білок по-різному впливає на обмін білків? Чи є ця знахідка унікальною для сироваткового білка та казеїну, чи може стосуватися інших білків у раціоні? Чи є помітні відмінності між білками тваринного та рослинного походження? На якому місці відбувається відкладення білка після їжі? Чи відрізняється вплив на метаболізм білка у худорлявих та ожирених людей? Але, мабуть, першим кроком є визначення того, наскільки вплив швидкості поглинання амінокислот на метаболізм білка відтворюваний, коли білки вводяться за більш фізіологічних обставин, як частина типового змішаного прийому їжі.
Коментарі
Надсилаючи коментар, ви погоджуєтесь дотримуватись наших Умов та правил спільноти. Якщо ви виявите щось образливе або не відповідає нашим умовам чи інструкціям, позначте це як неприйнятне.