الترم الثانى المحاضرة الثالثة البروتين

 

بينما نرى  الملصقات  الغذائية  على  اطعمتنا  نجد كلمة "البروتين" كما لو أنها مادة واحدة ، إلا أن هناك آلاف البروتينات المختلفة في غذائنا ، والآلاف في أنفسنا

نحتاج أن نأكل البروتين في طعامنا بشكل أساسي حتى نتمكن من صنع البروتينات الخاصة بنا ، فالعديد من الاحماض الامينية التى تنتج من هضم البروتين ويتم أمتصاصها يعاد استخدامها لتكوين البروتينات الخاصة بخلايانا وانزيماتنا وهرموناتنا

هضم البروتين .

يتم هضم البروتين بداية بالمعدة  بانزيم الببسين الذى تفرزه خلايا المعدة  ثم  يستكمل هضمة بالامعاء الدقيقة  حيث انزيم التربسين  الذى يفرزه البنكرياس  فيتحول البروتين الى سلاسل عديدات الببتيد  ثم انزيمات الببتيداز الذى تفرزها الامعاء الدقيقه  ونحولها الى الاحماض الامينية 

وكما راينا انه بالانبوب الهاضم  ، يتم تكسير  البروتينات في الطعام الذي نأكله الى جزيئات أصغر او مكوناتة الاساسية  ، وهذة الوحدات تسمى  الأحماض الأمينية ، ثم تتحد  هذة  الأحماض الأمينية مرة أخرى فى الجسم  ، باستخدام أعداد مختلفة منها (من أقل من عشرة إلى عدة آلاف) لتكوين بروتين مختلف   

هناك حوالي 20 من الأحماض الأمينية المختلفة. ثمانية منهم ضرورية في النظام الغذائي ، ولكن الآخرين يمكن أن تتخلق  من تلك الثمانية ،

. ويجب الحرص على تناول الاحماض الامينية الاستسية فى الغذاء  والتى يتم الحصول عليها بالتنوع فى الغذاء  اذا كنا نعتمد على النظام النباتى او نهتم بالبروتين الحيوانى كالاسماك والبيض واللحوم والالبان

 (المدخول المرجعي أو RI) هي 50 غرام)

الأحماض الأمينية الأساسية وغير الأساسية (مع اختصاراتها المكونة من 3 أحرف

Essential and non-essential amino acids (with their 3-letter abbreviations)

Essential amino acids	Amino acids synthesised   from essential amino acids	non-essential amino acids
lysine (Lys)	tyrosine (Tyr)*	glycine (Gly)
methionine (Met)	cysteine (Cys)+	alanine (Ala)
threonine (Thr)		serine (Ser)
leucine (Leu)		proline (Pro)
isoleucine (IIe)		glutamate (Glu)
valine (Val)		glutamine (Gln)
phenylalanine (Phe)		asparate (Asp)
tryptophan (Try)		asparagine (Asn)
histidine (His) - made only in very small amounts in the body
arginine (Arg) - for young children

^{*Synthesised from phenylalanine.}
cysteine  ^Synthesised _{from methionine.} ^*

البروتينات هي عنصر أساسي فى جميع خلايا الجسم  ، مثل العضلات والعظام  الشعر والأظافر والأوتار.

 بالإضافة إلى هذه البروتينات البنيوية ، توجد بروتينات موجودة في الدم  تعمل كهرمونات ، وغيرها من البروتينات التي تشكل جزءًا من النظام  المناعي ، الذي يحمي الجسم  من العدوى ،ويتم هضم البروتينات الموجودة في الطعام الذي نأكله بواسطة إنزيمات هي نفسها  مكونة من بروتينات بروتينات.

س ما الذى يحدث عند تناول كميات كبيرة من البروتينات تزيد عن احتياجات الجسم اليومية ؟

لا يمكن تخزين الأحماض الأمينية الزائدة في النظام  الغذائي لفترة طويلة في الجسم ، فاذا  لم تكن هناك حاجة لبناء بروتينات جديدة.   تؤخذ  الاحماض الامينية في مجرى الدم إلى الكبد ، حيث يتم تقسيمها

. يتم تحويل جزء من الأحماض الأمينية التي تحتوي على النيتروجين إلى اليوريا ، والتي تدور في الدم حتى تصل الى  الكلى ، والتي توفر نظام ترشيح بيولوجي مذهل.

 إنها ترشح اليوريا وترسلها إلى المثانة إلى جانب المواد الأخرى التي لا يحتاجها الجسم ، والمياه الزائدة ، وكل ذلك  يشكل البول. 

لذا لا فائدة من الاسراف  فى تناول البروتينات فهى لا تخزن لوقت حاجه ، بل هى عبء على الكبد والكلى

ولا ننسى القاعدة العظيمة فى اسس التغذية المنزلة من رب البرية  لصلاح صحة البشرية

قال تعالى (يَـٰبَنِىٓ ءَادَمَ خُذُواْ زِينَتَكُمۡ عِندَ كُلِّ مَسۡجِدٍ۬ وَڪُلُواْ وَٱشۡرَبُواْ وَلَا تُسۡرِفُوٓاْ‌ۚ إِنَّهُ ۥ لَا يُحِبُّ ٱلۡمُسۡرِفِينَ (٣١) سورة الاعراف)

س لماذا يستخدم البروتين كثيرا فى الحميات للتخلص من السمنة؟

البروتين من المغذيات الكبرى التى تستهلك كمية كبيرة من الطاقة فى هضمها وامتصاصها وتمثيلها والتخلص من نفاياتها

تعطى الشعور بالشبع  نظرا لتاثيرها على بعض المركبات  التى تعطى الشعور بالشبع

واستخدم ذلك من قبل الكثير من الحميات الغذائية للتخلص من الوزن الزائد والحفاظ على الكتلة الدهنية

وهذا الجدول يبن الاحتياجات اليومية من البروتين التى تقررها كل حمية

حمية	كربوهيدرات	دهون	بروتين	g / kg / d Protein *
يوصي USDA	45-65٪	20-35٪	10-35٪	0.8
آتكنز	6٪	59٪	35٪	2.3
ساوث بيتش	28٪	33٪	39٪	2.6
ستيلمان	3٪	33٪	64٪	4.3
المنطقة	36٪	29٪	34٪	2.3
البروتين العالي ، CHO العادي	50٪	30٪	20٪	1.3

. من شأن استراتيجية فقدان الوزن المثالية تعزيز الشبع والحفاظ على معدلات الأيض القاعدي على الرغم من توازن الطاقة السلبية وخفض كتلة الدهون.

فالشبع هو متعدد العوامل ويتأثر بالعديد من المكونات بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر نظام الغدد الصماء والجهاز المعرفي والعصبي وكذلك الجهاز الهضمي

ويبدو أن النظام الغذائي العالي البروتين قادر على التأثير على أنظمة معينة فى الجسم وخاصة بعض  هرمونات تفرزفى الجهاز الهضمى تعزز الشعور بالشبع

 إن التسلسل الهرمي لكفاءة الإشباع الناتج عن المغذيات الكبرى  يشبه تلك التي لوحظت في عملية توليد الحرارة المستحثة بالنظام الغذائي  ومدى استهلاك هذة المغذيات للطاقة لتمثيلها الغذائى ،فالبروتين هو من  المغذيات الكبيرة الأكثر إشباعًا يليه  الكربوهيدرات  CHOs ثم الدهون ، وهى أقل احداثا للشعور بالشبع

هذا التأثير هو الأكثر أهمية بعد الوجبات الغذائية عالية البروتين

استنادًا إلى مقياس تماثلي مرئي (VAS) ، والذي يشتمل على أداة قياسية لقياس الشهية الذاتية والشبع ، كان الشبع أكبر بشكل ملحوظ بعد وجبة بروتين 60٪ من بعد وجبة بروتين 19٪

. تم تأكيد هذه النتائج من قبل Crovetti et al. الذين أبلغوا عن  الحصول على شبع أكبر بكثير بعد استهلاك وجبة isocaloric تحتوي على 68 ٪ من البروتين مقارنة مع وجبة البروتين 10 ٪

زيادة الشبع يساعد على خفض استهلاك الطاقة ، وهو شرط لنجاح فقدان الوزن. بشكل عام ، لوحظ زيادة الشبع بعد وجبات الطعام مع محتوى البروتين في نطاق 25 ٪ إلى 81 ٪

ومن المثير للاهتمام أن الأنواع المختلفة للبروتين تحفز تأثيرات متميزة على الشبع والاستجابة لاليات الشبع  ، وخاصة بالنسبة لبروتينات مصل الحليب والكازين. 

وتزامنت انخفاض معدلات الجوع مع ارتفاع مستويات ليسين ، ، تريبتوفان ، آيزولوسين ، وثريونين مع هذا النوع من البروتين. من أجل استهلاك البروتين بنسبة 25 ٪

، فإنها تشير إلى زيادة نفقات الطاقة ، وتوازن البروتين ، والشبع ، وتوازن الدهون السالبة مع 25 ٪ حمية الكازين مقارنة مع النظام الغذائي 10 ٪

يبدو أن أنواع مختلفة من البروتينات تمارس تأثيرا واضحا على درجات الشبع ، بوساطة إفراز هرمونات محددة للمغذيات

. يبدو أن هذه الاختلافات بين البروتينات مرتبطة بالتوقيت وبعض مستويات عتبة حمض أميني معين.

لتقييم القيمة الغذائية للبروتينات الغذائية مع الأخذ في الاعتبار مصدر البروتين ومحتوى الحمض الأميني الغذائي الذي لا غنى عنه ،

تكون جودة البروتين وهضمه واستخدامه من قبل جسم الإنسان أعلى في البروتينات من المصادر الحيوانية مثل اللحوم والحليب والبيض ، يليها بروتين نبات البقول مثل فول الصويا مع بروتين الحبوب مثل القمح

عدة عوامل في زيادة الشبع الناتج عن البروتين

ويبدو أن أهمها:

1)   زيادة الإنفاق من  الطاقة  فهى تستهلك كمية كبيرة من الطاقة فى تمثيلها الغذائى ،

2)    زيادة تركيز هرمونات anorexigenic ،

3)    الأيضات مثل الأحماض الأمينية

4)   تغيير الجلوكونيوجيني

. لذلك يمكن أن تؤدي الوجبات الغذائية الغنية بالبروتين إلى تغيير معادلة توازن الطاقة بشكل إيجابي

. يسمح الشبع المحسن بانخفاض كمية الطعام ، في حين أن التأثير الحراري المتزايد يسمح بالتخلص من السعرات المخزنة الزائدة

التحذيرات من اتباع نظام غذائي عالي البروتين

كشفت الدراسات الاستقلابية أن تناول كميات عالية من الأحماض الأمينية المتفرعة السلسلة (BCAAs ، Valine ، Leucine ، Isoleucine) والأحماض الأمينية العطرية (Phenylalanine ، Tyrosine) قد تترافق مع تطور الأمراض الأيضية

الأهم من ذلك ، يحدث هذا فقط في تركيبة مع اتباع نظام غذائي عالي الدهون.

 تساهم مكملات BCAA في تراكم المركبات الوسيطة propyl-CoA و succinyl-CoA ، التي هي ناتج ثانوي تقويضي لتدهور BCAA. تدفق عالي تقويضي لهذه المركبات الوسيطة يتداخل مع الأكسدة المناسبة للأحماض الدهنية ، ربما بواسطة تثبيط allosteric synthase الذي يبطئ دورة TCA

، مما تسبب في تراكم ركائز مؤكسدة بشكل غير كامل مثل acylcarnitines. هذا التراكم يؤدي إلى إجهاد الميتوكوندريا ، ويضعف عمل الأنسولين ، وأخيرا إلى الاضطراب في توازن الغلوكوز.

الحمية الغذائية الغنية بالبروتين تشكل حملاً محتملاً للكلى ، خاصةً الكبريتات والفوسفات تم الافتراض بأن الكالسيوم ومن ثم فقد الكتلة العظمية من أجل عزل هذا الحمل الحمضي على الرغم من أنه تم دحض فرضية فقدان العظام وهناك اتفاق على أن الوجبات الغذائية الغنية بالبروتين مواتية بالفعل لامتصاص الكالسيوم المعوي وصحة العظام وكثافة المعادن العظمية

  ، يبقى الحمل الحمضي الناتج عن البروتين إلى الكليتين ، على سبيل المثال حامض الكبريتيك من أكسدة الميثيونين والسيستين. هذه الظاهرة بارزة بشكل خاص في الحمية مثل حمية آتكنز التي يمكن أن تؤدي إلى تراكم حمض إضافي من أجسام كيتون رداً على تقليل الكربوهيدرات وزيادة متزامنة للدهون والبروتين. (فرانك وآخرون) تقييم تأثير زيادة قصيرة الأجل في تناول البروتين عن طريق الفم على وظيفة الكلى ، ديناميكا الدم ، والمتغيرات السريرية والكيميائية في الشباب الأصحاء

. أبلغوا عن تغييرات كبيرة في معدل الترشيح الكبيبي ، وفلتر الترشيح ، والبيلة الزلالية ، وحمض اليوريك في الدم ، وقيم الأس الهيدروجيني البولي في مجموعة النظام الغذائي عالي البروتين

. وخلص الباحثون إلى أن ديناميكا الدم الكلوي وإفراز الكلى يتم تغييره استجابة لنظام غذائي قصير الأجل عالي البروتين. على الرغم من اعتمادها على مصدر البروتين ، فقد أظهرت الدراسات التداخلية في البشر أن النظم الغذائية عالية البروتين لديها القدرة على زيادة خطر تشكيل حجر الكالسيوم في المسالك البولية

. من أجل الحفاظ على توازن الحمض القاعدي في الجسم ، يجب على الأشخاص الذين يتناولون نظامًا غذائيًا عالي البروتين أن يفكروا في تناول المخازن القلوية مثل الفواكه والخضروات التي تحتوي على نسبة عالية من البوتاسيوم (الأطعمة المكونة للقلويات). يمكن أن تساعد مكملات الجلوتامين أو بيكربونات الصوديوم أيضًا في استعادة توازن الحمض الأساسي في الجسم

وبشكل عام ، ينصح الأشخاص الذين يمارسون  الأنظمة الغذائية الغنية بالبروتين بمراقبة وظائفهم الكلوية