Braz J Med Biol Res, octombrie 2001, volumul 34 (10) 1277-1283

care

Femeile obeze care urmează o dietă cu conținut scăzut de energie din orez și fasole: efectele suplimentării cu leucină, arginină sau glicină asupra volumului de proteine

J.S. Marchini 1, C.R. Lambertini 1, E. Ferriolli 2 și J.E. Dutra de Oliveira 1

Divizia 1 de Nutriție Clinică și Divizia 2 de Medicină Geriatrică și Internă și Laborator de Spectrometrie de Masă, Departamentul Clinicii Medicale, Facultatea de Medicină din Ribeirão Preto, Universitatea din São Paulo, Ribeirão Preto, SP, Brazilia

Cuvinte cheie: femei obeze, proteine, glicină, arginină, leucină, izotopi stabili

Subiecții obezi au crescut cifra de afaceri a proteinelor, sinteza și oxidarea proteinelor din întregul corp, comparativ cu adulții slabi de aceeași vârstă (1). S-a sugerat că echilibrul proteic la subiecții obezi nu este menținut cu un aport de proteine ​​mai mic de 70 g/zi atunci când energia este limitată la 1100 kcal/zi (4,5 MJ) (2). Garlick și colab. (3) au arătat, de asemenea, că atunci când energia este restricționată, echilibrul azotului scade și este îmbunătățit prin aportul ridicat de proteine.

Suplimentarea cu aminoacizi în sine nu a fost testată ca metodă de economisire a proteinelor în timpul dietelor cu conținut scăzut de energie în tratamentul obezității, dar, ca sursă de azot, ne putem aștepta să fie eficientă. Mai mult, unii aminoacizi au proprietăți farmacologice cunoscute care ar putea avea un beneficiu potențial pentru metabolismul proteinelor (4), iar efectul suplimentării cu acești aminoacizi în timpul dietelor cu conținut scăzut de energie asupra persoanelor obeze nu a fost raportat.

Doi aminoacizi, arginina și leucina, sunt recunoscuți în special că au proprietăți farmacologice pe lângă proprietățile nutriționale. Arginina (acidul L-2-amino-5-guanidinovaleric) este un aminoacid alifatic care are un rol important în funcția imună și stimulează eliberarea hormonului de creștere de către glanda pituitară (5). Arginina este, de asemenea, un precursor fiziologic al oxidului nitric (factor de relaxare derivat din endoteliu) și acest lucru a fost sugerat ca explicație pentru efectul său hipotensiv asupra subiecților sănătoși (6). Leucina (acidul L-2-amino-4-metil valeric) este un aminoacid esențial cu lanț ramificat care are roluri importante în metabolismul proteinelor și glucozei, sinteza neurotransmițătorilor și metabolismul țesutului limfoid (7).

Acest studiu a fost destinat să testeze dacă suplimentarea cu arginină și leucină îmbunătățește metabolismul proteinelor și aminoacizilor la pacienții obezi care consumă o dietă cu conținut scăzut de energie. Pentru a determina dacă eventualele modificări ale metabolismului proteinelor s-ar datora proprietăților lor farmacologice, am studiat, de asemenea, o perioadă de suplimentare cu glicină, un aminoacid fără astfel de efecte. Toate perioadele de suplimentare au fost comparate cu cele care nu au fost completate (de control).

Material si metode

Au fost studiate șapte femei obeze în vârstă de 36 ± 8 ani. Fiecare subiect a fost supus unei evaluări clinice detaliate și teste de sânge (număr complet de celule hematologice, niveluri de glucoză plasmatică, creatinină și uree) și, în afară de obezitate, nu au fost detectate alte boli acute sau cronice. Niciun subiect nu a fost gravidă sau alăptează. După evaluarea inițială, s-a obținut un istoric dietetic și fiecare subiect a fost instruit să mănânce o dietă locală de orez și fasole (a se vedea mai jos) și să își mențină nivelul obișnuit de activitate.

Acest studiu a fost aprobat de Comitetul de Etică local. Consimțământul informat scris a fost obținut de la fiecare subiect după informații detaliate despre scopurile și riscurile acestei cercetări.

Fiecare voluntar a primit o dietă cu orez și fasole cu conținut scăzut de energie (4,2 MJ) cu un aport total de proteine ​​de 0,6 g kg -1 zi -1 pe parcursul perioadei de studiu de 8 săptămâni. Această dietă, care a fost utilizată în protocoalele de cercetare similare anterioare, nu are nici un deficit de aminoacizi și reflectă o dietă tipică braziliană (8-10).

După o perioadă de adaptare de 4 săptămâni, dieta cu orez și fasole a fost suplimentată cu leucină, arginină și glicină în ordine aleatorie (echivalent cu 0,2 g proteine ​​kg -1 zi -1) timp de 7 zile fiecare, astfel încât fiecare subiect a participat la patru studii perioade. Între perioadele de suplimente de 7 zile, subiecții au primit o dietă de suflare și fasole nedezvoltată timp de 2 zile (perioadă de spălare). De asemenea, a fost studiată o perioadă de 7 zile pe o dietă nesuplimentată (control).

În a 7-a zi a fiecărei perioade, s-a efectuat un studiu de doză unică de 15 N-glicină cu corp întreg de 9 ore (11) după un post de 12 ore. Fiecărui subiect i s-au administrat șase mese izoenergetice, izonitrogene la intervale de 2 ore, care au furnizat jumătate din cantitatea zilnică totală de energie, proteine ​​și aport suplimentar de leucină, arginină sau glicină (adică 2,2 MJ, 0,3 g proteine ​​kg -1 zi -1 din orez și fasole și un supliment de aminoacizi echivalent cu 0,2 g kg -1 zi -1). La două ore după prima masă, vezica a fost golită pentru determinarea inițială a îmbogățirii urinei și s-a administrat o doză de 15 N-glicină (200 mg per subiect) (0 ore). Toată urina a fost colectată până la a 9-a oră de studiu pentru determinarea îmbogățirii ureei și amoniacului cu 15 N. Au fost prelevate două probe de sânge pentru determinarea îmbogățirii ureei cu 15 N la 0 h și 9 h (12).

Fluxul a fost calculat din cantitatea de izotop excretat în urină în produsul final (uree și amoniac) pe parcursul perioadei de studiu de 9 ore. În plus, cantitatea de etichetă reținută în piscina de uree la 9 ore a fost utilizată pentru a ajusta rezultatul fluxului pe baza etichetei excretate în uree urinară (13). Fluxul a fost calculat ca: Q = dx Ex/ex, unde Q este flux, d este cantitatea de izotop administrat, Ex este cantitatea de produs final excretată și ex este cantitatea de izotop excretată ca produs final în perioada de studiu . Fluxul mediu al produsului final a fost luat ca medie armonică a estimărilor fluxului pe baza excreției de uree-N și amoniac-N și a fost utilizat în calculul sintezei proteinelor și al ratelor de descompunere (12). Sinteza și degradarea proteinelor au fost estimate din: Q = Nint + D = Ex + S, unde Nint este aportul de azot, D este echivalentul degradării proteinelor și S este echivalentul sintezei proteinelor.

Urina a fost colectată în recipiente cu 5 ml de HCI concentrat. Probele au fost depozitate la -20 ° C până la analiza triplicată. Au fost luate alicote pentru determinarea duplicat a azotului total, amoniac-N, uree-N, amoniac-15 N, uree-15 N (14) și aminoacizi liberi (15). Azotul total a fost măsurat prin metoda Kjeldahl. Ureea și amoniacul au fost extrase secvențial prin difuzie și titrare Conway pentru analiza spectrometriei de masă prin aerare alcalină. Îmbogățirea izotopilor a fost măsurată cu un spectrometru de masă (Anca 20-20, Europa Scientific, Cheshire, Anglia). Aminoacizii plasmatici au fost analizați prin cromatografie lichidă de înaltă performanță (Shimadzu Corporation, Tokyo, Japonia) după derivatizarea fluorescenței precolumnului cu orto-ftaldehidhidă (15).

Măsurile de proiectare repetate au fost utilizate pentru analize statistice, cu ANOVA subiecți unidirecționali (pentru măsuri repetate sau supliment de aminoacizi). Astfel, factorul de măsurare repetată a avut patru niveluri: fără supliment, supliment de leucină, supliment de glicină și supliment de arginină, în ordine aleatorie (16). Comparațiile post hoc au fost făcute folosind testul Tukey. Starea de post a fost comparată cu starea de hrănire prin testul t asociat. Valorile P de 0,05 sau mai puțin au fost considerate semnificative.

Datele antropometrice și biochimice sunt prezentate în Tabelul 1. Indicele de masă corporală și indicele de grăsime a brațelor au scăzut semnificativ din prima zi în ziua 35 (perioada de adaptare) și apoi au rămas constante până la sfârșitul studiului (Tabelul 1). Datele biochimice ale sângelui nu s-au modificat semnificativ. Excreția de uree urinară a fost mai mare în prima zi a studiului comparativ cu orice altă perioadă de studiu, iar excreția de uree urinară a rămas constantă între săptămâna 2 și 8.

Subiecții 2 și 3 au fost excluși din analiza statistică repetată deoarece probele dintr-o perioadă de studiu s-au pierdut pentru ambii subiecți din motive tehnice. Nu au existat diferențe semnificative în ceea ce privește cifra de afaceri a proteinelor din întregul corp între perioada de administrare a orezului și a fasolei neacceptată și orice perioadă de suplimentare cu leucină, arginină sau glicină (Tabelul 2). De asemenea, nu au existat diferențe semnificative în profilurile de aminoacizi din plasmă sau urinare între starea de post sau hrănire sau între perioadele de suplimente nesupplementate și diferite (Tabelul 3).

În acest studiu, un aport de proteine ​​de 0,6 g kg -1 zi -1 a fost suficient pentru a menține volumul de proteine ​​la femeile obeze care au o dietă cu energie redusă. În timpul protocolului experimental, așa cum era de așteptat, a existat o scădere a măsurătorilor antropometrice, dar în jurul celei de-a patra săptămâni, după perioada de adaptare, a existat o stabilizare antropometrică și biochimică. Acest lucru poate reflecta apariția reducerii cheltuielilor de energie ca răspuns la consumul redus de energie, fenomen demonstrat de alți autori (17). Pentru această cercetare, această stabilizare a reprezentat, de fapt, un avantaj, deoarece a eliminat posibilitatea interpretării greșite a rezultatelor datorită modificărilor greutății corporale.

Studiile anterioare au arătat că 0,6 g proteine ​​kg -1 zi -1 sunt suficiente pentru a menține echilibrul azotului la persoanele sănătoase braziliene care urmează o dietă cu orez și fasole (9,10). Este posibil ca subiecții obezi să aibă aceleași cerințe proteice, care rămân neschimbate în timpul dietei cu conținut scăzut de energie, așa cum au propus și alții. Solini și colab. (21) nu au constatat diferențe în fluxul de leucină, oxidare sau eliminare neoxidativă între femeile obeze nediabetice și femeile normale. Alte studii efectuate pe subiecți eutrofici care au primit 0,5 g proteine ​​kg -1 zi -1 (10,22) au găsit un echilibru cinetic apropiat de cel din prezentul studiu. Vazquez și colab. (23) a arătat că o creștere a compoziției proteinelor în dietele izoenergetice de reducere a greutății (2,5 KJ/zi) de la 50 la 70 g/zi nu duce la modificări ale balanței de azot.

În prezentul studiu, fluxul de azot al întregului corp (în jur de 39-58 mg azot kg -1 h -1) a fost mai mare decât cel obținut pentru subiecții martor (în jur de 17-46 mg azot kg -1 h -1) (10,13) cu un indice de masă corporală mediu de 25 kg/m 2. Sinteza și defalcarea proteinelor au fost, de asemenea, mai mari decât valorile raportate în literatură pentru persoanele cu greutate corporală normală (10,11,22), dar similare cu cele raportate la adolescenții obezi (24). Unul dintre aceste studii (10) a fost realizat folosind același protocol/condiții de mediu ca și prezentul studiu. De asemenea, trebuie subliniat faptul că variația datelor obținute aici pentru subiecții obezi a fost similară cu cea observată în alte studii privind metabolismul proteinelor (1-3,20,21,24).

Suplimentarea cu leucină, arginină sau glicină (0,2 g kg -1 zi -1) nu a îmbunătățit echilibrul cinetic sau sinteza proteinelor în comparație cu perioada inițială de dietă. Este posibil ca, subiecții să nu fi avut modificări în metabolismul proteinelor induse de dieta cu conținut scăzut de energie, eventualele efecte ale suplimentării să rămână nedetectabile.

Profilul de aminoacizi din urină și plasmă nu a prezentat diferențe remarcabile, cu excepția valorilor plasmatice medii ridicate pentru fenilalanină, leucină și metionină în comparație cu valorile din literatură pentru femeile eutrofe (25). Nivelurile de aminoacizi plasmatici nu au fost modificate prin suplimentare. Kihlberg și colab. (19) au descris niveluri plasmatice ridicate de fenilalanină și leucină, precum și de izoleucină, valină, lizină, tirozină, prolină și acid glutamic la femeile obeze. Aceste rezultate sugerează că femeile obeze pot avea un anumit profil de aminoacizi, dar acest lucru ar trebui confirmat prin studii ulterioare.

În concluzie, studiul de față nu susține utilizarea suplimentelor de leucină, arginină sau glicină în timpul dietelor cu conținut scăzut de energie pentru subiecții obezi cu obiectivul de a scădea rata de descompunere a proteinelor și/sau creșterea ratei de sinteză a proteinelor. Subiecții obezi sunt capabili să mențină un metabolism proteic stabil pe o dietă care conține 0,6 g proteine ​​kg -1 zi -1 și asigură un aport energetic de 4,2 MJ/zi. Sunt necesare studii suplimentare cu perioade mai lungi de urmărire pentru a determina dacă echilibrul cinetic al azotului se menține în timpul regimurilor de tratament cu energie foarte scăzută (sau chiar a tratamentelor medicamentoase). În plus, confirmăm că studiile de rotație a proteinelor cu doză unică sunt fiabile, rapide, ieftine și ușor de realizat la pacienții spitalizați. Acestea pot fi utilizate în studii scurte privind transformarea proteinelor pe tot corpul la pacienții pentru care perfuzia lungă și continuă de izotopi cu gaz și colectarea sângelui ar fi dificilă sau chiar imposibilă.

1. Welle S, Barnard RR, Statt M și Amatruda JM (1992). Creșterea volumului de proteine ​​la femeile obeze. Metabolism, 41: 1028-1034. [Link-uri]

2. Oi Y, Okuda T, Koishi H, Waki ​​M, Kurata M și Nambu S (1987). Efectele dietelor cu conținut scăzut de energie asupra studiilor de metabolizare a proteinelor cu [N-15] glicină la pacienții obezi. Journal of Nutritional Science and Vitaminology, 33: 227-237. [Link-uri]

3. Garlick PJ, Clugston GA și Waterlow JC (1980). Influența dietelor cu conținut scăzut de energie asupra volumului de proteine ​​al întregului corp la subiecții obezi. Jurnalul American de Fiziologie, 238: E235-E244. [Link-uri]

4. Shah OJ, Anthony JC, Kimball SR și Jefferson LS (2000). 4E-BP1 și S6K1: site-uri de integrare translațională pentru informații nutriționale și hormonale în mușchi. Jurnalul American de Fiziologie, 279: E715-E729. [Link-uri]

5. Brittenden J, Heys SD, Miller I, Sarkar TK, Hutcheon AW, Needham G, Gilbert F, McKean M, Ah-See AK și Eremin O (1994). Suplimentarea alimentară cu L-arginină la pacienții cu cancer de sân (> 4 cm) care primesc tratament multimodal: raport al unui studiu de fezabilitate. British Journal of Cancer, 69: 918-921. [Link-uri]

6. Hishikawa K, Nakaki T, Suzuki H, Saruta T și Kato R (1991). Hipotensiune arterială indusă de L-arginină. Lancet, 337: 683-684. [Link-uri]

7. Schauder P, Wahren J, Paoletti R, Bernardi R & Rinetti M (1992). Aminoacizi cu catenă ramificată. Biochimie, fiziopatologie și științe clinice. Primul edn. Raven Press, New York. [Link-uri]

8. Vannucchi H, Duarte RMF & Dutra de Oliveira JE (1981). Valoarea nutritivă a unei diete pe bază de orez și fasole pentru lucrătorii migranți agricoli din sudul Braziliei Nutrition Reports International, 24: 129-134. [Link-uri]

9. Vannucchi H, Duarte RMF & Dutra de Oliveira JE (1983). Studii privind necesitățile de proteine ​​ale lucrătorilor din mediul rural brazilian („bóias-frias”) care au primit o dietă cu orez și fasole. Jurnalul internațional pentru cercetarea vitaminelor și nutriției, 53: 338-344. [Link-uri]

10. Marchini JS, Moreira EAM, Moreira MZ, Hiramatsu T, Dutra de Oliveira JE & Vannucchi H (1996). Cifra de afaceri a metabolismului proteinelor din întregul corp la bărbați cu o dietă braziliană cu orez și fasole bogată în calorii sau cu conținut scăzut de calorii. Cercetare nutrițională, 16: 435-441. [Link-uri]

11. Fern EB, Garlick PJ, McNurlan MA și Waterlow JC (1981). Excreția izotopului în uree și amoniac pentru estimarea cifrei de afaceri a proteinelor la om cu [15N] glicină. Științe clinice, 61: 217-228. [Link-uri]

12. Fern EB, Garlick PJ și Waterlow JC (1985). Compartimentarea aparentă a azotului corporal la un subiect uman: consecințele sale în măsurarea ratei de sinteză a proteinelor din întregul corp cu 15N. Științe clinice, 68: 271-282. [Link-uri]

13. Grove G & Jackson AA (1995). Măsurarea cifrei de afaceri a proteinelor la omul normal utilizând metoda produsului final cu glicină [N-15] orală - comparația regimurilor de doză unică și de doze intermitente. British Journal of Nutrition, 74: 491-507. [Link-uri]

14. Waterlow JC, Garlick PJ & Millward DJ (1978). Cifra de afaceri a proteinelor în țesuturile mamiferelor și în întregul corp. Editura North-Holland, Amsterdam, Olanda. [Link-uri]

15. Lindroth P & Mopper K (1979). Determinarea cromatografică lichidă de înaltă performanță a cantităților de subpicomoli de aminoacizi prin derivatizarea fluorescenței precolumnului cu orto-ftaldehidhidă. Chimie analitică, 51: 1667-1674. [Link-uri]

16. StatSoft (1994). Statistici pentru Windows: Statistici II. Vol. 3. StatSoft, Inc., Tulsa, OK. [Link-uri]

17. Roberts SB, Fuss P, Heyman MB, Dallal GE & Young VR (1996). Efectele vârstei asupra cheltuielilor de energie și oxidarea substratului în timpul subalimentării experimentale la bărbații sănătoși. Jurnale de gerontologie. Seria A, Științe biologice și științe medicale, 51A: B158-B166. [Link-uri]

18. Soares MJ, Piers LS, Shetty PS, Jackson AA și Waterlow JC (1994). Cifra de afaceri a proteinelor din corpul întreg la indivizii subnutriți cronic. Științe clinice, 86: 441-446. [Link-uri]

19. Kihlberg R, Bark S și Hallberg D (1982). Un test oral de încărcare a aminoacizilor înainte și după operația de bypass intestinal pentru obezitate morbidă. Acta Chirurgica Scandinavica, 148: 73-86. [Link-uri]

20. Winterer J, Bistrian BR, Bilmazes C, Blackburn GL & Young VR (1980). Rotația proteinelor din întregul corp, studiată cu 15 N-glicină și descompunerea proteinelor musculare la subiecții cu obezitate ușoară în timpul unei diete care economisesc proteinele și a unui repede rapid rapid. Metabolism, 29: 575-581. [Link-uri]

21. Solini A, Bonora E, Bonadonna R, Castellino P & DeFronzo RA (1997). Metabolismul proteinelor în obezitatea umană: relația cu metabolismul glucozei și lipidelor și cu țesutul adipos visceral. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism, 82: 2552-2558. [Link-uri]

22. Dichi I, Dichi JB, Papini-Berto SJ, Angeleli AYO, Bicudo MH, Rezende TA & Burini RC (1996). Starea energiei proteinei și studiul cinetic al N-15-glicinei la pacienții cirotici la copilul A hrăniți cu diete cu conținut scăzut de proteine. Nutriție, 12: 519-523. [Link-uri]

23. Vazquez JA, Kazi U și Madani N (1995). Metabolizarea proteinelor în timpul reducerii greutății cu diete cu energie foarte scăzută: evaluarea efectelor independente ale proteinelor și carbohidraților asupra economisirii proteinelor. American Journal of Clinical Nutrition, 62: 93-103. [Link-uri]

24. Pencharz PB, Motil KJ, Parsons HG și Duffy BJ (1980). Efectul unei diete cu restricții energetice asupra metabolismului proteinelor la adolescenții obezi: echilibrul azotului și rotația azotului din întregul corp. Știința clinică, 59: 13-18. [Link-uri]

25. Lentner C (1984). Tabelele științifice Geigy. Vol. 3. Chimie Fizica. Compoziția sângelui. Hematologie, date somatometrice. Al 8-lea edn revizuit. Ciba-Geigy Limited, Basel, Elveția, 82-83. [Link-uri]

Corespondență și note de subsol

Adresa pentru corespondență: J.S. Marchini, Divizia de nutriție clinică, FMRP, USP, Av. Bandeirantes, 3900, 14049-900 Ribeirão Preto, SP, Brazilia. Fax: + 55-16-633-6695. E-mail: [email protected]

Cercetări susținute de FAPESP (nr. 97/09577-4). Primit la 10 august 2000. Acceptat la 28 iunie 2001.

Tot conținutul acestui jurnal, cu excepția cazului în care se menționează altfel, este licențiat sub o licență de atribuire Creative Commons