Повні жінки на низькоенергетичній дієтичній дієтичній дієті лейцину, аргініну або гліцину
Braz J Med Biol Res, жовтень 2001, том 34 (10) 1277-1283
Повні жінки на низькоенергетичній дієті з рису та квасолі: вплив добавок лейцину, аргініну або гліцину на обмін білків
J.S. Марчіні 1, К.Р.Ламбертіні 1, Е.Ферріоллі 2 та Й.Е.Дутра де Олівейра 1
1 Відділ нутрісану клініка та 2 відділ медицини, гериатрика та міжнародна лабораторія еспектрометрії Масса, департамент клініки Медика, факультет медицини Рібейран-Прету, університет Сан-Паулу, Рібейран-Прету, Бразилія
Ключові слова: жінки з ожирінням, білок, гліцин, аргінін, лейцин, стабільний ізотоп
Ожирілі суб’єкти збільшили обмін білка, синтез і окислення білків у всьому тілі порівняно з дорослими худими однолітками (1). Існує припущення, що білковий баланс у осіб із ожирінням не підтримується при споживанні білка нижче 70 г/день, коли енергія обмежена до 1100 ккал/день (4,5 МДж) (2). Гарлік та ін. (3) також показали, що при обмеженні енергії баланс азоту зменшується і покращується за рахунок високого споживання білка.
Добавки самими амінокислотами не перевірені як білкозберігаючий метод під час дієт з низькою енергією при лікуванні ожиріння, однак як джерело азоту можна очікувати, що він буде ефективним. Більше того, деякі амінокислоти мають відомі фармакологічні властивості, які можуть мати потенційну користь для білкового метаболізму (4), і про вплив добавок цими амінокислотами під час дієт з низьким енергоспоживанням на людей із ожирінням не повідомляється.
Дві амінокислоти, аргінін та лейцин, особливо визнані як фармакологічні, крім харчових властивостей. Аргінін (L-2-аміно-5-гуанідиновалерова кислота) - це аліфатична амінокислота, яка відіграє важливу роль в імунній функції та стимулює вивільнення гормону росту гіпофізом (5). Аргінін також є фізіологічним попередником оксиду азоту (релаксуючого фактора, одержуваного ендотелієм), і це пропонується як пояснення його гіпотензивного впливу на здорових людей (6). Лейцин (L-2-аміно-4-метил-валерианова кислота) - незамінна амінокислота з розгалуженим ланцюгом, яка відіграє важливу роль у метаболізмі білка та глюкози, синтезі нейромедіаторів та метаболізмі лімфоїдної тканини (7).
Це дослідження було покликане перевірити, чи доповнення аргініном та лейцином покращує метаболізм білка та амінокислот у пацієнтів із ожирінням, які споживають дієту з низьким енергоспоживанням. Щоб визначити, чи можливі зміни в білковому обміні зумовлені їх фармакологічними властивостями, ми також вивчали період добавок гліцином, амінокислотою без таких ефектів. Всі періоди добавок порівнювали з недоповненими (контрольними).
Матеріал та методи
Було вивчено сім жінок із ожирінням у віці 36 ± 8 років. Кожен суб'єкт проходив детальну клінічну оцінку та аналізи крові (повна кількість гематологічних клітин, рівень глюкози в плазмі крові, рівень креатиніну та сечовини), крім ожиріння, жодних інших гострих та хронічних захворювань не виявлено. Жоден суб'єкт не був вагітним і не годував груддю. Після первинної оцінки було отримано дієтичний анамнез, і кожному досліджуваному було наказано їсти місцеву дієту з рису та квасолі (див. Нижче) та підтримувати свій звичайний рівень активності.
Це дослідження було схвалено місцевим комітетом з питань етики. Письмова інформована згода була отримана від кожного суб’єкта після детальної інформації про цілі та ризики цього дослідження.
Кожен доброволець отримував дієту з низьким енергоспоживанням рисом та квасолею (4,2 МДж) із загальним споживанням білка 0,6 г кг -1 день -1 протягом 8-тижневого періоду дослідження. Ця дієта, яка використовувалась у попередніх аналогічних протоколах дослідження, не має дефіциту амінокислот і відображає типову бразильську дієту (8–10).
Після адаптаційного періоду в 4 тижні дієту для рису та квасолі доповнювали лейцином, аргініном та гліцином у випадковому порядку (еквівалентно 0,2 г білка кг -1 день -1) протягом 7 днів кожен, так що кожен суб'єкт брав участь у чотирьох дослідженнях періоди. Між 7-денними періодами прийому добавок суб’єкти отримували дієту без добавок на рисі та бобах протягом 2 днів (період вимивання). Також вивчався період 7 днів без дієти (харчування).
На 7-й день кожного періоду було проведено 9-годинне дослідження з одноразовим введенням 15-N-гліцину для всього тіла (11) після 12-годинного голодування. Кожному досліджуваному давали шість ізоенергетичних, ізонітрогенних страв з інтервалом у 2 години, що забезпечувало половину загальної добової енергії, білка та додаткового споживання лейцину, аргініну або гліцину (тобто 2,2 МДж, 0,3 г білка кг -1 день -1 з рису і квасоля, а також амінокислотна добавка, еквівалентна 0,2 г кг -1 день -1). Через дві години після першого прийому їжі сечовий міхур спорожнили для визначення базового збагачення сечі та дали дозу 15 N-гліцину (200 мг на пацієнта) (0 год). Усю сечу збирали до 9-ї години дослідження на визначення збагачення сечовиною та аміаком 15 N. Дві проби крові були взяті для визначення збагачення 15 N сечовини через 0 год та 9 год (12).
Потік розраховували на основі кількості ізотопу, що виділяється із сечею в кінцевому продукті (сечовина та аміак) протягом 9-годинного періоду дослідження. Крім того, кількість мітки, яка утримувалась у басейні сечовини через 9 годин, використовувалася для регулювання результату потоку на основі мітки, що виділяється із сечею сечовиною (13). Потік розраховували як: Q = dx Ex/ex, де Q - потік, d - кількість введеного ізотопу, Ex - кількість виведеного кінцевого продукту, а ex - кількість виділеного ізотопу як кінцевий продукт протягом досліджуваного періоду . Середній потік кінцевого продукту був прийнятий як середнє гармонічне для оцінок потоку на основі виведення сечовини-N та аміаку-N та був використаний при розрахунку швидкості синтезу та розпаду білка (12). Синтез і деградація білка оцінювались з: Q = Nint + D = Ex + S, де Nint - споживання азоту, D - еквівалент деградації білка, а S - еквівалент синтезу білка.
Сечу збирали в контейнери з 5 мл концентрованої HCl. Зразки зберігали при -20 o C до триразового аналізу. Аліквоти брали для подвійного визначення загального азоту, аміаку-N, сечовини-N, аміаку-15 N, сечовини-15 N (14) та вільних амінокислот (15). Загальний азот вимірювали методом Кельдаля. Сечовину та аміак послідовно екстрагували дифузією і титруванням Конвея для аналізу мас-спектрометрії лужною аерацією. Збагачення ізотопу вимірювали за допомогою мас-спектрометра (Anca 20-20, Europa Scientific, Чешир, Англія). Амінокислоту плазми аналізували за допомогою високоефективної рідинної хроматографії (Shimadzu Corporation, Токіо, Японія) після дериватизації флуоресценції перед колоною орто-фтальдиальдегідом (15).
Дизайн повторних вимірювань використовувався для статистичного аналізу з одностороннім ANOVA (для повторних вимірювань або амінокислотної добавки). Таким чином, коефіцієнт повторного вимірювання мав чотири рівні: відсутність добавки, добавки лейцину, добавки гліцину та добавки аргініну, у випадковому порядку (16). Порівняльні порівняння проводились за допомогою тесту Тукі. Гострий стан порівнювали зі спожитим станом за допомогою парного t-тесту. Значення Р 0,05 або менше вважали значущими.
Антропометричні та біохімічні дані наведені в таблиці 1. Індекс маси тіла та індекс жиру в руці значно зменшились із першого дня до дня 35 (період адаптації), а потім залишалися незмінними до кінця дослідження (таблиця 1). Біохімічні дані крові суттєво не змінились. Екскреція сечовини з сечею була вищою в перший день дослідження порівняно з будь-яким іншим періодом дослідження, і екскреція сечовини з сечею залишалася незмінною з 2 по 8 тиждень.