Возможна ли жизнь без белка: 5 малоизвестных фактов о белке

Можно ли выжить без белка? А сможете ли вы выжить, если будете есть только белок?  Как организм продолжает функционировать во время голодания? Действительно ли диеты с высоким содержанием белка способствуют снижению веса или они помогают сохранить мышечную массу только тогда, когда едите ниже нормы? Ответы на эти и другие вопросы даны ниже.

Известно, что белок важен. И ваши потребности в белке зависят от ваших целей в отношении здоровья, и что белок может свести к минимуму набор жира во время отпуска и помочь с диетой в целом. Но вот пять интересных фактов, о которых вы, возможно, еще не знали.

Термический эффект пищи – без белка энергии организм выделяет меньше

Термический эффект пищи (TEF), также известный как индуцированный диетой термогенез (DIT) и специфическое динамическое действие (SDA), представляет собой энергию (калории), которую вам нужно потратить на переработку того, что вы едите. TEF состоит из двух отдельных компонентов: обязательного и нормативного. Обязательный компонент представляет собой энергию, необходимую для переваривания, поглощения и метаболизма пищи. Регулирующая составляющая представляет собой потери энергии в виде тепла.

Другими словами, ваше тело должно использовать энергию для извлечения энергии из пищи, которую вы едите. TEF составляет около 10% калорий, потребляемых здоровыми взрослыми людьми, которые придерживаются стандартной смешанной диеты, но ваше фактическое число будет зависеть от нескольких факторов, в том числе от мышечной массы тела, а также от размера и состава пищи.

Материал по теме: Сколько белка за раз вы можете съесть?

Чем больше ваша еда и чем больше мышечной массы вы несете, тем дольше вы будете тратить энергию на переработку пищи, поэтому TEF следует измерять в течение как минимум пяти часов после еды. И состав пищи имеет значение, потому что разные макронутриенты имеют разные TEF:

• Жир: 0–3%
• Углеводы: 5–10%
• Белок: 20–30%

Несмотря на то, что он представляет собой лишь небольшой процент от вашего ежедневного расхода калорий, TEF все же может составлять несколько сотен килокалорий каждый день и, таким образом, может влиять на состав вашего тела в долгосрочной перспективе. Теперь вы можете подумать, судя по приведенным выше цифрам, что увеличение потребления белка должно помочь вам сесть на диету. Должно, но, вероятно, не из-за полученного увеличения TEF — по крайней мере, не напрямую.

Один анализ показал, что, хотя белок был единственным важным фактором, определяющим общий TEF, каждый 1% увеличения калорий от белка был связан с увеличением общего TEF всего на 0,22%. Основываясь на этих выводах, если бы вы удвоили потребление белка с 15% до 30%, ваш ежедневный TEF увеличился бы только на 3,3%. Таким образом, на каждые 2000 ккал, которые вы потребляете (число, которое может отражать ваши общие дневные потребности), вы будете тратить дополнительные 66 ккал — число, которое легко компенсируется одним маленьким яблоком или горстью картофельных чипсов.

Ваше тело сжигает больше энергии, переваривая белок, чем углеводы или жиры, но увеличение потребления белка оказывает незначительное влияние на расход энергии.

Тем не менее, хотя увеличение ежедневного TEF за счет потребления большего количества белка вряд ли окажет прямое влияние на потерю веса, как мы видели, увеличение TEF еды может косвенно способствовать снижению веса за счет увеличения чувства сытости, как мы увидим.

Сытость без белка и с ним

Сытость и насыщение часто используются взаимозаменяемо для обозначения «удовлетворения голода». Однако с технической точки зрения сытость описывает отсутствие желания продолжать прием пищи, тогда как сытость — это чувство сытости, которое позволяет нам ненадолго прекратить прием пищи. Здесь используется прилагательное насыщающий, как в абзаце ниже, имея в виду сытость.

Исследования показали, что белок — самый сытный макрос, особенно для женщин. Этот факт помогает объяснить, почему диеты с высоким содержанием белка способствуют снижению веса и поддержанию потери веса. Но почему белок особенно хорошо насыщает?

Хотя многие гормоны играют роль в регуляции аппетита, и это подтверждается исследованиями, особое внимание уделялось трем кишечным гормонам: холецистокинину (ХЦК), глюкагоноподобному пептиду-1 (ГПП-1) и пептиду YY (PYY). Тем не менее, ни один из трех факторов не является хорошим предиктором влияния большего или меньшего количества белка на общее потребление пищи. Об этом свидетельствует метаанализ девяти исследований с участием 117 здоровых мужчин с нормальным весом. Скорее другие факторы, такие как высокий TEF белка, могут объяснить насыщающий эффект диет с высоким содержанием белка. Было показано, что у худых женщин большая 24-часовая TEF коррелирует с большей сытостью.

В одном метаанализе данных пяти рандомизированных исследований, посвященных тестированию еды, не было выявлено значимой связи между сытостью и потреблением белка, но только 8 из 111 участников получали пищу, в которой более 20% калорий приходилось на белок. Тогда как белок, по-видимому, увеличивает чувство сытости только тогда, когда он составляет 25–81% калорий пищи. Таким образом, отсутствие связи между чувством сытости и потреблением белка, о котором сообщалось в вышеупомянутом мета-анализе, может относиться только к блюдам с нормальным содержанием белка (около 15% калорий). Другими словами, TEF еды увеличивает чувство сытости только тогда, когда еда богата белком.

Материал по теме: Какой протеин лучше соевый или сывороточный: результаты исследований и выводы ученых

Употребление белка также может способствовать насыщению за счет увеличения скорости кишечного глюконеогенеза (IGNG) — скорости производства глюкозы в клетках кишечника. В настоящее время существуют только исследования на грызунах, которые позволяют предположить, что IGNG является ключевым сигналом для мозга в отношении энергетического гомеостаза, но важные ферменты, участвующие в глюконеогенезе, были обнаружены в тонком кишечнике человека, предполагая, что IGNG также может иметь место в нас.

Наконец, аминокислоты могут вызывать чувство сытости, непосредственно воздействуя на мозг. В частности, они, по-видимому, активируют mTOR и подавляют AMPK в нейронах гипоталамуса и аркуатного ядра, вызывая, таким образом, снижение орексигенного нейропептида Y и увеличение анорексигенного пептида α-MSH. Аминокислота с разветвленной цепью (BCAA) лейцин, по-видимому, особенно насыщает и может снизить потребление пищи при прямом введении в мозг грызунов.

Белки увеличивают чувство сытости больше, чем углеводы и жиры, за счет увеличения термогенеза и прямого воздействия входящих в его состав аминокислот (особенно лейцина) на мозг.

Не нужен белок, нужны аминокислоты

Весь белок, включая белок, который вы едите, и белок в вашем теле, синтезируется из некоторой комбинации аминокислот. Из 20 аминокислот, играющих роль в синтезе белка, только 9 считаются незаменимыми аминокислотами (EAA) — аминокислотами, которые ваш организм не может синтезировать и поэтому должен получать с пищей. Остальные 11 аминокислот, которые может синтезировать ваш организм, называются заменимыми аминокислотами (NEAA).

Однако бывают случаи, когда определенные NEAA могут стать необходимыми из-за болезни или преходящего состояния. Такие аминокислоты называются условно незаменимыми. Например, глютамин может стать незаменимым для пострадавших от ожогов, чей организм использует его быстрее, чем может синтезировать. И тирозин может стать незаменимым для людей с фенилкетонурией (ФКУ).

Все сосредотачиваются на потребности в белке, но только потому, что белок дает организму то, что ему действительно нужно: аминокислоты. В дикой природе вы не можете есть аминокислоты отдельно. Но это не меняет того факта, что EAA — это все, что действительно заботит организм.

Кроме того, вам не нужно одинаковое количество каждого EAA. Только аминокислоты с разветвленной цепью (BCAA) составляют почти половину ваших общих потребностей в EAA, и вам нужно почти в десять раз больше лейцина, чем триптофана.

Основано на данных официального отчета Всемирной организации здравоохранения о потребностях в белке и справочных данных о потреблении белка в рационе Отдела здравоохранения и медицины Национальной академии .

Необходимость учитывать потребности в EAA, а не в белке, имеет значение в различных областях, от медицинского питания до спортивного питания. Например, белковые добавки на растительной основе, которые, как правило, бедны лейцином и лизином, можно сделать более анаболическими за счет обогащения этими двумя аминокислотами.

Материал по теме: Чем полезен белок или может ли употребление слишком большого количества белка быть вредным для здоровья?

Или возьмем коллаген: он не содержит триптофана и поэтому как единственный источник белка не может поддерживать жизнь. Коллаген, обогащенный триптофаном, успешно использовался в качестве единственного источника белка у пациентов в критическом состоянии. И сочетание коллагена с мясом усиливает рост крыс. Этот больший рост, вероятно, связан, по крайней мере частично, с высоким содержанием глицина в коллагене. Причина – глицин добавляют в рационы скота для максимального роста (за счет выработки коллагена, удержания азота и развития скелетных мышц), а также как производство муцина и иммунная функция.

Организму не нужен белок. Вместо этого из 20 аминокислот, составляющих пищевой белок, вашему организму необходимо потреблять 9, которые он не может синтезировать. Вам нужно разное количество каждой из этих 9 незаменимых аминокислот (EAA), а сами пищевые белки состоят из разных комбинаций аминокислот. Поэтому вы должны принимать во внимание не только общее потребление белка, но и потребление определенных аминокислот.

Тело — это фабрика по переработке белка. Без него никак?

Ваша ДНК содержит чертежи более 25 000 белковых соединений, участвующих в бесчисленных важных функциях. Если не будете есть белок, вы умрете. Если не едите достаточно белка (или, скорее, достаточного количества всех незаменимых аминокислот ), вы можете выжить. Но это приведет к следующему:

• вялости и слабости;
• атрофии мышц;
• нарушению заживления;
• ускорению старения;
• потери костной массы;
• выпадению волос;
• проблем с сердцем;
• гормональному дисбалансу;
• расстройству настроения;
• ослабленному иммунитету.

Список негативных последствий и возможных патологий не полный, что подтверждают исследования. Общее количество аминокислот, доступных вашему телу для синтеза белка и других функций, называется пулом аминокислот. Всякий раз, когда организм использует аминокислоты, он получает их из этого резерва, который пополняется как белком, который едите, так и собственным белком из тела. Организм постоянно:

1. Расщепляет свои старые и поврежденные белки, перерабатывая любые доступные ему аминокислоты;
2. Восстанавливает эти белковые структуры, если это необходимо, в процессе, называемом белковым обменом.

Во время голодания (например, каждую ночь, во время сна), тело может получать необходимые ему аминокислоты только за счет расщепления собственного белка. Около 85% белка, которым тело готово пожертвовать, поступает из его скелетных мышц, а почти все остальное поступает из его кожи.

Материал по теме: Стоит ли беспокоиться, что диеты с высоким содержанием белка вызывают рак?

После ночного голодания расщепление и синтез белков кожи по-прежнему уравновешивают друг друга, но распад мышечных белков (MPB) примерно на 30% выше, чем синтез мышечных белков (MPS). Это несоответствие связано с тем, что тело использует незаменимые аминокислоты, высвобождаемые из скелетных мышц, для синтеза белков, необходимых вашим органам для поддержания жизни.

Если голодание не только ночью – без белка несколько дней

Но что происходит, когда вы голодаете не только ночь? Что делать, если вы голодаете в течение нескольких дней или недель? Ранние исследования голодания у взрослых с ожирением показали, что безжировая масса тела составляет половину общей потери веса во время 23-дневного голодания, а ежедневные потери мышечного белка составляют в среднем около 32 граммов в день. Поскольку мышечная ткань состоит всего лишь на 20% из белка по весу, общая потеря мышечной массы составила около 160 граммов в день.

Однако скорость потери мышечной массы может увеличиваться или уменьшаться в зависимости от нескольких факторов, из которых приведены ниже только два:

1. Худые люди теряют больше мышц. Чем вы стройнее, тем больше мышц будет стоить голодание. Эта концепция называется P-коэффициентом, или соотношением потери белка по отношению к потере жировой массы.
2. Скорость потери мышечной массы во время голодания со временем уменьшается. Ваше тело умно и адаптивно: оно подавляет СМП и иммунную функцию, чтобы уменьшить количество необходимых ему незаменимых аминокислот. Таким образом, потери азота и мышечного белка намного больше в первые дни голодания, прежде чем сработают адаптивные механизмы.

Распад скелетных мышц, который происходит во время голодания, не является здоровым в долгосрочной перспективе. Мышечная масса играет важную роль в предотвращении многих нарушений обмена веществ, таких как ожирение, диабет 2 типа и остеопороз. Саркопения, возрастная потеря мышечной массы, является широко распространенной проблемой для здоровья с разрушительными последствиями для выживания и качества жизни.

Материал по теме: Помогает ли избыточное потребление белков во время диеты?

И наоборот, если употребляется больше белка, чем нужно для удовлетворения основных метаболических потребностей, тело может использовать излишки для наращивания мышечной массы даже в пожилом возрасте. Конечно, также нужно стимулировать рост мышц, используя их!

Получение достаточного количества белка имеет решающее значение для правильного баланса периодов голодания и приема пищи. Во время голодания необходимые аминокислоты поступают в основном за счет распада скелетных мышц. Когда распад мышечного белка превышает синтез в долгосрочной перспективе, неизбежно происходит потеря мышечной массы.

Можно ли жить без белка? Это единственный практически необходимый макроэлемент

Как обсуждалось в предыдущем разделе, вам необходимо ежедневно есть белок, чтобы ваш организм получал все незаменимые аминокислоты, необходимые для поддержания здоровья.

1. Тело имеет большие потребности в EAA;
2. Тело нуждается в различном количестве каждого EAA;
3. Разные белки содержат разное количество каждой незаменимой аминокислоты.

Эти три фактора в совокупности позволяют вам не получать достаточное количество EAA, даже если технически вы потребляете достаточно белка. Вегетарианцы особенно подвержены риску, потому что, в отличие от большинства белков животного происхождения, большинство белков растительного происхождения бедны одной или несколькими незаменимыми аминокислотами.

С другой стороны, тело способно синтезировать достаточно углеводов, чтобы удовлетворить свои основные потребности, даже во время полного голодания, что делает этот макроэлемент несущественным.

Материал по теме: Как можно оценить качество пищевого белка?

Организм нуждается в определенных жирах: линолевой кислоте (ЛК) и альфа-линоленовой кислоте (АЛК) — это две жирные кислоты, которые ваш организм не может синтезировать — две незаменимые жирные кислоты (НЖК). Однако потребовалось 50 лет исследований, чтобы обнаружить их незаменимость из-за трудностей, связанных с вызыванием дефицита у взрослых людей.

Наши потребности в НЖК настолько низки, а НЖК так много в наших продуктах питания, что потребление диетического жира должно быть близко к нулю в течение длительного периода времени, чтобы развился дефицит. Если просто голодать пару дней, тело может извлечь необходимые ему незаменимые жирные кислоты из своих жировых запасов. В конечном счете, чтобы вызвать дефицит, клинические исследования должны были кормить людей высокоочищенной диетой с нулевым содержанием жира в течение двух недель.

С другой стороны, вполне возможно недоедать белок, который, таким образом, является единственным практически необходимым макронутриентом.

Эта концепция иллюстрируется белково-сберегающим модифицированным голоданием (PSMF), полуголодной диетой, предназначенной для быстрой потери жира с минимальной потерей мышечной массы и минимальным чувством голода. PSMF состоит в употреблении достаточного количества белка с небольшим количеством углеводов или жиров или без них. 

В исследованиях PSMF испытуемые ели очень нежирное мясо два или три раза в день, в общей сложности 1,5 г белка на килограмм идеальной массы тела в день (0,68 г/фунт/день), ​​так что всего 102 г белка в день для идеального веса 150 фунтов. Соль, калий, кальций и поливитамины также принимаются ежедневно, чтобы обеспечить адекватное потребление витаминов, минералов и электролитов, и нет никаких ограничений на потребление жидкости.

Это эффективный протокол диеты для людей с ожирением: пациенты теряют в среднем 21,4 кг (47 фунтов) менее чем за 18 недель. Другими словами, потеря веса в среднем составляла около 1,2 кг (2,7 фунта) в неделю. Другой анализ сообщил о потере 12,3 кг (27 фунтов) через 3 месяца, при этом 84% этого веса приходится на жир. Даже у подростков с ожирением предварительные данные свидетельствуют о том, что PSMF приводит к существенной потере веса без побочных эффектов.

Дефицит пищевого белка вполне возможен даже у людей с достаточным потреблением калорий. Белковое модифицированное голодание, при котором потребляется только белок, было разработано специально, чтобы имитировать голодание и способствовать быстрой потере жира без проблем со здоровьем и с минимальной потерей мышечной массы.