Оптимізація споживання білка у дорослих: тлумачення та застосування рекомендованих дієтичних норм порівняно з допустимим діапазоном розподілу макроелементів 1, 2, 3

Роберт Р Вульф

4 Кафедра геріатрії, Університет Арканзасу для медичних наук, Літл-Рок, АР;

Емі М Цифеллі

5 Національна асоціація скотарів яловичини, Centennial, CO; і

Грузія Костас

6 Georgia Kostas & Nutrition Associates, Inc., Даллас, Техас

Іл-Янг Кім

4 Кафедра геріатрії, Університет Арканзасу для медичних наук, Літл-Рок, АР;

Анотація

Вступ

Рекомендації щодо дієтичних білків давались майже 100 років (1). Тим не менше, відповідь на, здавалося б, просте запитання "скільки білка ми повинні їсти?" залишається незрозумілим. Білок становить життєво важливу частину складу тіла і необхідний для росту та розвитку (2). Крім того, дієтичний білок необхідний протягом усього життя, щоб замінити незворотно окислені амінокислоти, які не можуть синтезуватися в організмі [тобто незамінні амінокислоти (ЕАА) 7] (2). Також існує потреба у певній кількості споживання білка для забезпечення амінокислот, які можуть вироблятися в організмі, але не зі швидкістю, щоб задовольнити всі потреби (2).

Незважаючи на те, що у центрі уваги цього документа - конкретні рекомендації, оприлюднені агенціями США, загальні принципи, пов’язані з споживанням дієтичних білків, мають відношення до всіх дієтичних рекомендацій, про які ми знаємо. Дієтичні рекомендації таких установ, як спільний комітет ФАО/ВООЗ, а також рекомендації інших країн не суттєво відрізняються від рекомендацій США щодо споживання макроелементів, хоча багато хто з цих установ не висловлює AMDR.

Поточний стан знань

ІРЗ та дієтичне керівництво.

ТАБЛИЦЯ 1

Рекомендації щодо дієтичного споживання білка 1

Значення, г білка ⋅ кг −1 ⋅ д −1
УШО 2	0,66
RDA	0,80
AMDR	1,05–3,67
MyPlate 3	1,48–1,86

Ми стверджуємо, що нинішні дієтичні рекомендації подані таким чином, що може призвести до плутанини між ученими-дієтологами, спеціалістами з харчування та широкою громадськістю щодо того, скільки білка ми повинні їсти. Переклад рекомендацій щодо споживання білків для широких верств населення на дієтичні харчові рекомендації для людей вимагає розуміння виведення та передбачуваного використання як RDA для білка, так і AMDR для білка. Ми обговоримо обмеження використання лише РДА для білка для вироблення дієтичних рекомендацій, висвітлимо докази того, що в багатьох випадках споживання дієтичного білка перевищує РДА, і наведемо приклади того, як дієтичне харчування може бути розроблена із застосуванням AMDR.

Визначення DRI для білка.

EAR та RDA для дорослих віком ≥18 років визначались єдиною кінцевою точкою кількості споживання білка, необхідної для підтримки рівноваги азоту або азотного балансу (NB). В DRI зазначено, що "критерій адекватності EAR базується на найнижчому постійному споживанні харчового білка, достатньому для досягнення рівноваги азоту в організмі (нульовий баланс)" (2). RDA визначається як 2 SD над EAR, що означає, що RDA є оцінкою найнижчого рівня споживання білка в їжі, який відповідає потребі в білках майже у всіх (97–98%) здорових людей. Таким чином, приблизно половина осіб, які споживають EAR для білка, задовольнятиме мінімальні потреби в білках для підтримки рівноваги азоту, тоді як половина не зможе підтримувати нульовий рівень NB, споживаючи EAR для білка. На відміну від цього, більшість людей, які споживають RDA для білка, будуть задовольняти свої мінімальні потреби в білку, як визначено NB.

Концептуально НБ, як правило, вважається сурогатом для вимірювання змін ЛБМ протягом певного періоду часу, але, наскільки нам відомо, існує мало досліджень, що підтверджують той факт, що зміни НБ відповідають вимірюваним змінам ЛБМ. Насправді, передбачуваний зв’язок між НБ та змінами в LBM обмежується обставинами негативного NB. Поступово позитивні результати NB, оскільки споживання азоту перевищує екскрецію азоту. Однак позитивні значення NB вважаються артефактами, і тому їх не враховують в оцінці EAR (2). Ігнорування цих позитивних значень NB було обґрунтоване тим фактом, що LBM не змінюється у здорових дорослих за короткий термін більшості досліджень NB, тому очевидне збільшення NB при рівнях споживання білка, більших ніж EAR, повинно бути артефактичним (2) . На наш погляд, це обґрунтування є слабким. Дані, наведені в наступному розділі, дають підстави вважати, що більш високі показники споживання білка насправді часто призводять до збільшення ЛБМ.

Навіть якщо передбачається, що існує фізіологічне значення кількості споживаного білка, необхідного для нульового NB, засоби оцінки значень EAR та RDA за наявними даними NB можуть бути поставлені під сумнів. Теорія розрахунку EAR та RDA за даними NB схематично проілюстрована в Фігура 1A. Після досягнення NB (тобто нульового балансу) подальше збільшення споживання білка вважається не результатом відповідного збільшення NB. Здається, це припущення суперечить фактичним даним, що використовуються для розрахунку EAR (рис. 1B) (11). Коли розрахунок EAR та RDA включав більше всіх даних NB, були розраховані значення (0,93 та 1,2 г білка ⋅ kg −1 ⋅ d −1 для EAR та RDA, відповідно), які були на 50% більше, ніж значення DRI (12 ). Оцінка достовірності одного статистичного підходу порівняно з іншим виходить за межі даної роботи, але різні результати додають невизначеності кількісної оцінки потреб у білках, проведених дослідженнями NB.

Баланс азоту як інструмент для визначення потреб у білках. Спрощена схема моделі, що використовується для розрахунку EAR та RDA для білка за результатами досліджень балансу азоту (A). Позитивні значення азотного балансу вважаються артефактами. Результати мета-аналізу даних балансу азоту, який використовувався Комітетом з питань харчування та харчування для розрахунку EAR та RDA (B). Це представляє співвідношення між індивідуальними балансами азоту, скоригованими на шкірні та інші втрати, та споживанням азоту у здорових дорослих. У деяких випадках тих самих людей тестували на різних рівнях споживання білка, тоді як в інших випадках суб'єкта тестували лише на одному рівні споживання білка. Значення для EAR та RDA залежать від засобів, за допомогою яких вони розраховуються з цього набору даних (11). EAR, приблизна середня вимога. Панель B відтворена з посилання 11 з дозволу.

Звіт про DRI визнає недоліки техніки НБ. У звіті зазначається, що "через зазначені раніше недоліки методу НБ рекомендується більше не розглядати використання НБ як" золотий стандарт "для оцінки адекватності споживання білка, а також слід застосовувати альтернативні засоби шукали »(2). Тим не менше, усі інші докази щодо харчового білка були проігноровані при отриманні RDA. Якщо недоліки методики NB ігноруються, а RDA вважається найкращою з доступних оцінок споживання білка, щоб задовольнити мінімальні вимоги для більшості людей, залишається важливим питанням, чи є термінологія "RDA" точним відображенням її справжнього значення. Ми вважаємо, що білок RDA більш доречно називатиме "рекомендованим мінімальним споживанням". Хоча ми усвідомлюємо непрактичність прийнятого нового виразу замість того, що використовується в ІРС, ми вважаємо, що варто розглянути запропоновану нову номенклатуру в контексті цього документу, щоб краще зрозуміти справжнє значення RDA.

Чи існує оптимальний рівень споживання білка, який перевищує RDA?

При визначенні рекомендацій щодо дієтичного споживання білків слід враховувати набагато більше факторів, ніж просто підтримання ЛБМ. Збереження або збільшення рівня ЛМК було основним напрямком досліджень, спрямованих на вирішення питання, чи є користь для дієтичного споживання білків при показниках, більших, ніж показники RDA. Постійно було показано, що збільшення рівня споживання азоту відповідає збільшенню LBM або сурогату LBM, такому як NB або чистий синтез білка. NB поступово зростає із збільшенням споживання азоту вище RDA, як показано на малюнку 1B. У той час як багато хто знижує достовірність цих результатів NB для відображення фактичних змін в LBM, результати NB узгоджуються з результатами досліджень стабільних ізотопів, які показують, що чистий синтез білка лінійно збільшується із збільшенням споживання білка або амінокислот (13–15).

Встановлено, що м’язова маса покращується в інших дослідженнях серед людей похилого віку (20), а також у пацієнтів із серцевою недостатністю та кахексією (21). Тіланд та ін. (22) показали, що доповнення дієти немічних людей похилого віку 30 г молочного білка протягом 24 тижнів значно покращувало фізичну працездатність порівняно з контролем плацебо. Результати проспективного дослідження здорового старіння та складу тіла (23) також надають підтримку перевазі більшого споживання білка для збереження ЗЛМ у великої групи з> 2000 осіб похилого віку, які вивчались протягом 3 років. Втрата LBM була найнижчою в квінтілі, який споживав найбільше білка (18,6% споживання калорій), тоді як квінтіл, який споживав найменшу кількість білка (10,9% споживання калорій), втратив на 40% більше LBM, ніж найвищий квінтіль (23). Ці результати узгоджуються з опитуванням про дієтичні звички 142 літніх людей, який повідомив про позитивну кореляцію між споживанням білка в їжі та площею м’язів середньої руки. (24).

Ми вважаємо, що загальний висновок цих різних досліджень полягає в тому, що існує оптимальний рівень споживання білка, який перевищує рівень RDA. Важливо, що, наскільки нам відомо, ніколи не проводилося дослідження, в якому RDA для споживання білка порівнювали з вищим рівнем споживання білка, і RDA було визнано вищим за будь-яку кінцеву точку. Ми наголошуємо, що ця дискусія повністю зосереджена на кількості дієтичних білків, і не враховано ні якість білка, ні джерело білкової їжі.

Хоча існують численні дослідження, які продемонстрували користь збільшення рівня споживання білка над RDA для білка, слід розуміти, що у всіх цих дослідженнях кількість споживаного білка не перевищувала верхньої межі, визначеної AMDR (35% споживання калорій). Насправді існує мало даних, в яких випробовувані отримували> 20% калорій як білок, тоді як за певних обставин, наприклад, під час тренувань на силові заходи або бодібілдингу, люди можуть споживати> 20% калорій як білок. Загалом, дієта, що складається з> 35% калорій як білка, була б незвичною і навіть складною. Це означає, що у всіх випадках небілкові макроелементи складають ≥65% раціону. Ця кількість непротеїнових макроелементів достатня для забезпечення всіх потенційних сприятливих ефектів таких факторів, як клітковина, основні жирні речовини та ω-3 жирні речовини. Отже, це обговорення корисних ефектів дієтичного білка було представлено в контексті AMDR і не означає неможливість задовольнити інші потреби у поживних речовинах.

Застосування AMDR.

AMDR чітко рекомендує споживання білка, що перевищує споживання RDA (табл. 1). Широкий допустимий діапазон, виражений в AMDR (10–35% калорій), передбачає гнучкість щодо того, скільки саме білка слід вживати в контексті повноцінного раціону. Визначення відповідного гнучкого рівня споживання білка для досягнення оптимальних фізіологічних реакцій є важливою сферою дослідження, і це, ймовірно, залежить від дієтичних цілей людини. AMDR є особливо практичним у цьому відношенні, оскільки AMDR надає вказівки щодо індивідуалізації планів харчування відповідно до конкретних обставин.

RDA для вуглеводів становить 130 г/день, а рекомендований мінімальний прийом жиру (для жиру немає RDA) - 30 г/день (2). Для чоловіка вагою 70 кг це відповідало б 1,86 г ⋅ кг −1 ⋅ d −1 для вуглеводів та 0,43 г ⋅ кг −1 ⋅ d −1 для жиру. Коли калорійні еквіваленти рекомендованих норм жиру (3,9 ккал ⋅ кг −1 ⋅ d −1) та вуглеводів (7,4 ккал ⋅ кг −1 ⋅ д −1) додають до калорій для білка (3,2 ккал ⋅ кг −1 ⋅ d −1), загальна кількість (14,5 ккал ⋅ кг −1 ⋅ d −1) становить від 30% до 40% від розрахункової потреби в енергії, залежно від віку, статі та рівня активності людини ( Малюнок 2 ) (2). Таким чином, залежно від фізіологічних обставин, ≥60% споживання калорій можна вважати гнучким (рисунок 2). Гнучка складова дієти може бути найважливішою з точки зору розвитку ожиріння, недоїдання або захворювань, які, принаймні частково, пов’язані з дієтичними звичками. Питання, яке має практичне значення, - це кількість білка, жиру та вуглеводів, яка повинна містити гнучкий компонент споживання калорій.

Співвідношення калорійного внеску RDA для білка та вуглеводів та рекомендованого мінімального споживання жиру до загальної потреби в калоріях, як оцінюється для чоловіка віком 30 років з низьким рівнем активності (36,5 ккал ⋅ кг −1 ⋅ d −1) (посилання 2, таблиці 5–22). Хоча потреби в енергії можуть варіюватися залежно від статі, віку, рівня активності та інших факторів, щонайбільше, ОРД макроелементів може становити ~ 40% енергетичних потреб. CHO, вуглеводи.

Фізіологічні наслідки харчового жиру менш зрозумілі, ніж наслідки для вуглеводів. Вживання жиру історично вважалося небажаним, особливо якщо значна частина споживання жиру є у формі насиченого жиром транс або нестеаринової кислоти (2). Однак стало загальновизнаним, що дієти, що використовують негідровані ненасичені жири як переважну форму жиру, поряд з достатньою кількістю ω-3 FA можуть бути частиною здорового харчування (40). З тих пір навіть споживання насичених жирів, яке колись вважалося безпосередньо пов’язаним із розвитком серцевих захворювань, було розглянуте в сприятливому світлі (41). Проте, незважаючи на те, що згубні наслідки збільшення споживання жиру є менш чіткими, ніж ті, що мають вуглеводи, метаболічна перевага сама по собі не може бути обумовлена збільшенням кількості жиру в раціоні вище рівня потреби, крім переваги, яка може отримати за рахунок відповідного зменшення споживання вуглеводів.

Тривале обговорення об’ємних даних про плюси та мінуси харчових жирів та вуглеводів виходить за рамки даної статті. Щодо визначення оптимального рівня споживання білка, достатньо визнати, що дієта, що містить ≥65% небілкових калорій, має достатню гнучкість, щоб врахувати всі потенційні сприятливі ефекти як жиру, так і вуглеводів. Для досягнення цього рівня споживання небілків не потрібно, щоб загальна кількість жиру та вуглеводів складала велику частину гнучкого споживання калорій.

Скільки білка ми повинні їсти? Вправа для моделювання меню на основі AMDR для білка.

ТАБЛИЦЯ 2

Вибрані поживні речовини в режимах харчування, змодельовані із застосуванням AMDR для білка 1