Метаболічні ефекти споживання білка молока сильно залежать від існуючих метаболічних та фізичних навантажень

Анотація

Нещодавно пропонується споживання білка молока для поліпшення метаболічного стану. Ця перспектива забезпечує докази того, що метаболічні ефекти споживання білка молока повинні розглядатися в контексті попереднього стану метаболізму та фізичного навантаження у людини. Білки молока забезпечують рясні амінокислоти з розгалуженим ланцюгом (ВСАА) та глутамін. BCAA у плазмі крові та глутамін підвищуються при ожирінні та резистентності до інсуліну, але зменшуються після шунтування шлунка, що призводить до втрати ваги та покращення чутливості до інсуліну. Споживання білка молока призводить до гіперінсулінемії після їжі у осіб, що страждають ожирінням, збільшує масу тіла підлітків із надмірною вагою і, таким чином, може погіршити вже існуючі метаболічні порушення людей із ожирінням, резистентних до інсуліну.

Вступ

Нещодавно Макгрегор та Поппітт запропонували споживання білка молока для поліпшення метаболічного здоров'я [1]. Однак автори пропустили важливе розуміння метаболізму амінокислот з розгалуженими ланцюгами (BCAA) в умовах ожиріння та резистентності до інсуліну. Вони підкреслили корисні ефекти прийому молочного білка для скелетних м'язів, але проігнорували несприятливий вплив BCAA на жирову тканину та довготривалий гомеостаз β-клітин. Очевидно, що фізіологічна функція молока, що сприяє зростанню новонароджених, не обмежується лише опорно-руховим апаратом. Метою цієї статті "Перспектива" є продемонструвати, що для оцінки метаболічних ефектів споживання білка молока необхідно враховувати харчовий та ендокринний статус та рівень фізичної активності споживача молочного білка.

Білки молока збільшують приплив BCAA

BCAA у плазмі крові (лейцин, ізолейцин, валін) та глутамін/глутамат підвищуються при ожирінні, резистентності до інсуліну та цукровому діабеті 2 типу (T2D) [2–9]. Додаткове щоденне споживання 53 г молочного білка, але не 53 г м’яса збільшило рівень інсуліну та резистентності до інсуліну у 8-річних хлопчиків [10]. Порушений катаболізм BCAA адипоцитів є вирішальним метаболічним відхиленням ожиріння [11, 12] (рис. 1А). Оскільки рівні BCAA в плазмі при ожирінні вже підвищені, додатковий приплив BCAA може ще більше погіршити існуючий метаболічний дисбаланс. Насправді, помітне зниження рівня BCAA в плазмі крові в результаті шлункового шунтування пов’язане із втратою ваги та покращенням чутливості до інсуліну [13, 14]. Палеоліт, фізично активні мисливці-збирачі споживали структурні білки як риба та м'ясо. На відміну від цього, сучасні неолітичні люди «мутували» у фізично неактивних людей, які особливо споживають сигналізують білки з молока забезпечуючи рясні «швидкі дієтичні білки», що призводять до високого рівня BCAA та глютаміну у плазмі [15]. Палеолітичні безмолочні дієти демонструють нижчий рівень інсуліну з покращеною чутливістю до інсуліну, що захищає від розвитку цивілізаційних захворювань [16–19].

Метаболізм BCAA у пацієнтів із ожирінням, сидячих людей порівняно зі здоровими фізично активними особами. A. Відхилений метаболізм BCAA у людей із ожирінням, сидячих людей. B. Метаболізм BCAA у здорових фізично активних людей. BCAA = амінокислоти з розгалуженим ланцюгом (лейцин, ізолейцин, валін). RYGP = Шунтування шлунка Roux-en-Y.

Механічні подразники посилюють опосередкований mTORC1 синтез м’язового білка

Споживання білка молока та гіперінсулінемія після їжі при ожирінні

Вживання молока, ожиріння та ризик діабету 2 типу

Підвищена доступність BCAA та резистентність до інсуліну

Є переконливі докази того, що доступність амінокислот регулює S6-кіназу та множинні фактори трансляції [61]. BCAA, збільшуючи передачу сигналів mTORC1-S6K1, діють як позитивні сигнали для підтримки запасів білка, при цьому інгібуючи інші дії інсуліну на багатьох рівнях [62]. У людей, інфузованих амінокислотами, надмірна активація шляху mTORC1-S6K1 посилила фосфорилювання інгібуючого субстрату рецептора інсуліну (IRS) -1 на Ser312, Ser636/639 та Ser1101, що призвело до резистентності скелетних м’язів до інсуліну [63–65]. Таким чином, є вагомі докази того, що неадекватна активація сигналізації mTORC1-S6K1 амінокислотами індукує резистентність до інсуліну, основне метаболічне відхилення, що призводить до T2D [9, 63–66]. Білки молочної сироватки, на відміну від білків м’яса, забезпечують швидкий гідроліз BCAA, порівнянний з інфузією BCAA, що сприяє секреції інсуліну та резистентності до інсуліну, основним внутрішнім механізмам сигналізації молока [10, 67].

Споживання білка молока та ризик раку передміхурової залози

Харчування відіграє важливу роль у розвитку раку, обумовленого mTORC1 [26, 46, 68, 69]. mTORC1 спрямовує ініціацію раку простати (РПЖ) та метастазування [69]. Накопичувальні докази пов'язують ініціацію та прогресування PCa із збільшенням споживання білка молока та активованою mTORC1 молоком [70]. Європейське перспективне дослідження раку та харчування підтвердив, що високе споживання молочного білка пов'язане з підвищеним ризиком розвитку РПЖ [71]. Збільшення споживання білків молочним білком на 35 г/добу було пов’язано із збільшенням ризику РПЖ на 32% [71]. Крім того, збільшення специфічної смертності від РПЖ останнім часом асоціюється із збільшенням споживання цільного молока [72]. На відміну від м’яса, молоко та білки молочного білка містять значну кількість екзосомних мікроРНК, переважно мікроРНК-21 [73–75], тобто онкогенну та адипогенну мікроРНК [76, 77]. Примітно, що додавання комерційного молока до культур клітин РПЖ збільшило поширення ракових клітин на 30% [78]. Крім того, комерційне молоко містить значну кількість родини мікро-РНК let-7 [75]. Примітно, нещодавно було продемонстровано, що надмірна експресія let-7 індукує резистентність до інсуліну [79, 80].

Висновки

Немає доказів того, що молочні білки як такі поліпшити метаболічне здоров'я. Навпаки, збільшене споживання молочних білків може ще більше погіршити метаболізм BCAA у людей із ожирінням, резистентних до інсуліну, сидячих людей. Зараз стало зрозуміло, що не обмеження калорій, а обмеження BCAA продовжує тривалість життя в Drosophila melanogaster[81, 82]. Зменшення споживання BCAA зі зниженою активацією mTORC1 пояснює метаболічні переваги обмеження дієти [83, 84]. Стійка лейцин-опосередкована гіперінсулінемія при ожирінні, спричиненому стійким споживанням молочного білка, може сприяти більш ранньому початку апоптозу β-клітин. Епідеміологічні дані підкреслюють зв'язок між збільшенням споживання молока та вищим ІМТ, збільшенням споживання молока та раннім настанням менархе, а також зв'язком збільшення ІМТ, а також ранньої менархе та підвищеним ризиком розвитку СД2. Таким чином, ми рекомендуємо більш обережне і обмежене вживання молочних білків, особливо в умовах попереднього ожиріння, інсулінорезистентності, а також малорухливого способу життя.