Дієтичний розподіл білка позитивно впливає на 24-годинний синтез м’язових білків у здорових дорослих 1, 2, 3

Мадонна М. Мамеров

4 Відділ реабілітаційних наук

Джоні А. Меттлер

4 Відділ реабілітаційних наук

Кірк Л. Англійська

4 Відділ реабілітаційних наук

Шанон Л. Касперсон

6 Кафедра внутрішньої медицини, Техаський медичний відділ Техаського університету, Галвестон, Техас; і

Емілі Арентсон-Ланц

4 Відділ реабілітаційних наук

Мелінда Шеффілд-Мур

6 Кафедра внутрішньої медицини, Техаський медичний відділ Техаського університету, Галвестон, Техас; і

Дональд К. Лайман

7 Департамент харчових наук та харчування людей, Університет Іллінойсу в Урбана-Шампейн, Шампейн, Іллінойс

Дуглас Паддон-Джонс

4 Відділ реабілітаційних наук

5 Кафедра харчування та обміну речовин, і

Пов’язані дані

Анотація

Вступ

Поточна RDA для білка описує мінімальну кількість білка, яку слід вживати щодня, щоб запобігти дефіциту. Хоча є все більше доказів того, що помірне збільшення споживання дієтичного білка понад 0,8 г білка/(кг⋅д) сприятливо впливає на результати, пов’язані зі здоров’ям, такі як регулювання м’язової маси, складу тіла та функції у всіх дорослих (1–5), результати довгострокових досліджень годування залишаються дещо суперечливими, деякі з них повідомляють, що збільшення споживання білка для цих конкретних результатів майже не приносить користі.

Хоча загальне добове споживання білка порівняно легко стандартизувати та порівняти в різних дослідженнях, більшість дослідницьких робіт не стосуються розподілу білка між кількома щоденними прийомами їжі. Дані NHANES демонструють, що дорослі в США перекошують споживання білка (та енергії) на вечерю (6). Наприклад, середнє споживання білка для дорослих у віці ≥19 років у 3 рази більше за вечерею (38 г білка) порівняно зі сніданком (13 г білка) (6).

Хоча на здатність дієтичного білка стимулювати ріст і відновлення м’язів можуть впливати такі фактори, як звична фізична активність, стан здоров’я, маса і склад тіла та вік, виявляється, що одноразове харчування, що містить 30 г високоякісного білка, максимально стимулює синтез м’язового білка у здорових дорослих (4, 7–10). У деяких людей споживання більшої кількості дієтичного білка на один прийом їжі (тобто ≥40 г) може ще більше покращити анаболізм чистого білка, функцію як синтезу, так і розщеплення (11). Однак слід подбати про те, щоб не перевищувати добові потреби в енергії (5, 12).

Харчування, що містить 30 кг/м 2, метаболічні захворювання, низький гематокрит або гемоглобін, судинні захворювання, гіпертонія, порушення серцевої діяльності, ниркові захворювання, нещодавня втрата або збільшення ваги, участь у програмі дієти/вправ для схуднення, куріння та вживання анаболічних стероїдів . Вісім здорових чоловіків (n = 5) та жінок (n = 3) добровольців у віці від 25 до 55 років кваліфікувались і брали участь у цьому дослідженні ( Таблиця 1 ). Усі учасники були фізично активними, але не мали спортивної підготовки.

ТАБЛИЦЯ 1

Фізичні характеристики здорових дорослих учасників дослідження 1

Характерний	Значення
Вік, р	36,9 ± 3,1
Висота, м	1,72 ± 0,03
Маса тіла, кг	76,8 ± 2,9
ІМТ, кг/м 2	25,7 ± 0,8
Підшкірний жир, %	32,2 ± 2,1
Посна маса, кг	50,1 ± 2,8

Вивчати дизайн.

Дієти для вивчення.

Всі страви були підготовлені та складені за каталогом співробітників з біологічного харчування ITS-CRC для контролю макроелементів та споживання енергії з 2 досліджуваних дієт. Для оцінки добових енергетичних потреб використовували рівняння Харріса-Бенедикта зі стандартизованим коефіцієнтом активності 1,6. Дієти були розроблені таким чином, щоб перевищувати RDA і відображати загальне денне споживання білка в Сполучених Штатах [тобто 1,2 г білка/(кг 6д)] (6). Дієти для дослідження були ізоенергетичними та ізонітрогенними та забезпечували загальну кількість ∼90 г білка на добу, але відрізнялись за схемою розподілу. Дієта 1 забезпечувала рівномірний розподіл білка (ЧАК) під час кожного прийому їжі: 30 г (сніданок), 30 г (обід) та 30 г (вечеря). Дієта 2 забезпечувала перебільшений перекісний розподіл білка (SKEW): ∼10 г (сніданок), 15 г (обід) та 65 г (вечеря). Споживання вуглеводів підтримувалось постійним, тоді як споживання жиру з їжею маніпулювали, щоб гарантувати, що загальне добове споживання енергії залишалося однаковим для кожної дієти.

Під час стаціонарних метаболічних досліджень (1 та 7 день) харчування забезпечували о 0930, 1300 та 1700 год. Харчування в 1 і 7 день було однаковим. У дні 2–6 волонтери отримали можливість повернутися до ITS-CRC за їжею або отримати розфасовану їжу на дому. Було надано амбулаторний журнал дієтичного харчування, в якому зафіксовано час прийому їжі, ненаїдені або (не затверджені) додаткові продукти харчування та інші примітки. Всі страви містили різноманітні високоякісні джерела білка на рослинній та тваринній основі. Незважаючи на те, що 100% дотримання дієти заохочувалось, ненаїдені продукти харчування з днів метаболічних досліджень та їжі в середині тижня (заморожені та збережені) поверталися на метаболічну кухню ITS-CRC та аналізувались за допомогою програмного забезпечення Nutrition Data System for Research версії 2006, розробленої Nutrition Координаційний центр, Університет Міннесоти. Приклади меню дослідження EVEN та SKEW, що надаються учасникам протягом днів метаболічного дослідження, представлені в Додаткові таблиці 1 і 2.

Змішана швидкість дробового синтезу м’язових білків.

Збагачення плазми та зв’язаних та внутрішньоклітинних змішаних м’язів l - [кільце-13 C6] фенілаланіну визначали, як описано раніше (7, 20, 21). Швидкість фракційного синтезу змішаного м’язового білка (FSR) обчислювали шляхом вимірювання прямого включення l - [кільця-13 C6] фенілаланіну в білок, використовуючи модель попередника-продукту:

де Ep1 та Ep2 були збагаченням зв’язаного l - [кільця-13 C6] фенілаланіну для послідовних біопсій, t - інтервал часу між біопсіями, а Em представляв середнє збагачення l - [кільце-13 C6] фенілаланіну у внутрішньоклітинному попереднику м’язів басейн.

Статистичний аналіз.

ТАБЛИЦЯ 2

Семиденне середнє споживання енергії та макроелементів у здорових дорослих, які споживають дієту з розподілом білка EVEN або SKEW 1

Харчування	Енергія	Білок	Білок	Вуглеводи	Жир
ккал	g	г/кг	g	g
Сніданок
НАВІТЬ	848 ± 47,8	31,5 ± 1,3	0,41 ± 0,01	83,8 ± 2,8	43,0 ± 2,2
SKEW	537 ± 34,1	10,7 ± 0,8	0,14 ± 0,01	79,3 ± 7,4	19,7 ± 1,5
Обід
НАВІТЬ	820 ± 28,6	29,9 ± 1,6	0,39 ± 0,02	116 ± 11,1	26,0 ± 1,1
SKEW	683 ± 33,6	16,0 ± 0,5	0,21 ± 0,01	113 ± 9,5	18,4 ± 1,0
Вечеря
НАВІТЬ	727 ± 47,6	32,7 ± 1,6	0,42 ± 0,01	112 ± 7,3	16,4 ± 1,1
SKEW	1100 ± 49,3	63,4 ± 3,7	0,82 ± 0,03	115 ± 9,3	43,6 ± 1,4
Всього 2
НАВІТЬ	2400 ± 121	94,1 ± 3,7	1,22 ± 0,02	312 ± 17,8	85,4 ± 4,0
SKEW	2320 ± 113	90,1 ± 4,6	1,17 ± 0,04	307 ± 24,1	81,7 ± 3,0

Збагачення плазми і м’язів

Середнє збагачення l - [кільце-13 C6] фенілаланіну в плазмі крові не відрізнялося між днями дослідження (тобто, день 1 проти дня 7) для жодної групи (Р> 0,05). Збагачення плазми та м’язів внутрішньоклітинним l - [кільцем-13 C6] фенілаланіном представлено в Рис. 1 і Таблиця 3 .

ТАБЛИЦЯ 3

М'язи 1 - [кільце-13 С6] фенілаланін внутрішньоклітинне збагачення в зразках м'язової біопсії здорових дорослих на 1 і 7 день після прийому дієт з розподілом білка ВІДНОЧНО або СКЕВ 1

День 1		День 7
НАВІТЬ	SKEW	НАВІТЬ	SKEW
Bx 1	0,048 ± 0,004	0,063 ± 0,005	0,061 ± 0,004	0,067 ± 0,005
Bx 2	0,057 ± 0,003	0,068 ± 0,005	0,065 ± 0,003	0,072 ± 0,004
Bx 3	0,071 ± 0,003	0,078 ± 0,007	0,079 ± 0,004	0,077 ± 0,004

Збагачення плазми l - [кільце-13 С6] фенілаланіну у здорових дорослих людей на 1 та 7 день дієт з розподілом білка ЧОЖЕ (A) або SKEW (B). Значення є середніми ± SEM; n = 8. НАВІТЬ, рівномірний розподіл білка щодня; SKEW, перекошений щоденний розподіл білка.

Змішаний синтез м’язових білків

Їжа на сніданок: 30 проти 10 г білка.

Під час початкового метаболічного дослідження (1-й день) синтез м’язових білків у відповідь на сніданок, що містив 30 г білка, був на 30% вищим, ніж при 10-г білковому прийомі їжі (Р = 0,006). Подібна реакція спостерігалася на 7-й день після звикання в їжі (Р = 0,002) ( Рис.2 ).

Двадцять чотири години змішаних FSR м’язових білків у здорових дорослих на 1 і 7 день після прийому дієт з розподілом білка ВІДНОЧНО або СКЕВ. Значення є середніми ± SEM; n = 8. * На відміну від ВІЧ на той момент часу, P # Основний ефект групи між НАВІТЬ і SKEW, P 2). Пацієнтам забезпечували «спред» (0800 год: 12,2 г; 1200 год: 21 г; 1600 год: 13,5 г; 1900 год: 21,2 г) або «пульс» (0800 год: 4,5 г; 1200: 47,8 г; 1600 год: 2,3 г; 1900 год: 10,9 г) дієти з розподілом білка, що забезпечували похвальний 1,31 г білка/(кг⋅д). Хоча ніяких змін у міцності рукоятки та в повсякденному житті не зафіксовано, пульсована дієта справді дала помірне, але значне поліпшення м’язової маси порівняно з дієтою з «розповсюдженим» білком.

Хоча результати дослідження Bouillanne та співавт. (30) зовнішньо суперечать нашим результатам, багато ширших тем та висновків узгоджуються з нашими даними. Зокрема, у цій госпіталізованій та потенційно стійкій до анаболів літній популяції кількість споживаного білка під час кожного прийому їжі в групі «розподіленого/розподіленого» білка (тобто 12–21 г/прийом їжі), ймовірно, була недостатньою для оптимального стимулювання синтезу м’язових білків у всі страви. Просуваючись вперед, може мати значне клінічне значення продовжувати вивчати та уточнювати схеми розподілу білка серед пацієнтів та груп населення з підвищеним ризиком втрати м’язової маси та функцій (16, 23, 31).

На закінчення слід сказати, що споживання помірної кількості високоякісного білка 3 рази на день забезпечує більш ефективний засіб стимулювання 24-годинного синтезу м’язового білка, ніж звичайна практика перекосу споживання білків до вечірньої їжі. Ми рекомендуємо поміркований підхід до їжі до щоденного споживання білка, враховуючи взаємодію таких питань, як анаболізм білка, вартість та щоденне споживання енергії.

Додатковий матеріал

Подяки

D.P.-J. та D.K.L. спроектував дослідження; M.M.M., J.A.M., K.L.E., S.L.C. та D.P.-J. проводив дослідження; M.M.M., E.A.-L., M.S.-M. та D.P.-J. проаналізували дані; M.M.M., E.A.-L. та D.P.-J. написав рукопис; та D.P.-J. несла основну відповідальність за остаточний зміст. Усі автори прочитали та схвалили остаточний рукопис.

Виноски

8 Використовувані скорочення: НАВІТЬ, рівномірний розподіл білка щодня; FSR, швидкість дробового синтезу; ITS-CRC, Інститут поступальної науки - Центр клінічних досліджень; SKEW, перекошений щоденний розподіл білка.