Если молочные белки могут помочь сократить количество перекусов в краткосрочной перспективе и общее потребление пищи в долгосрочной перспективе, это может быть идеальным выбором для тех, кто хочет снизить общее потребление энергии без ущерба для питания.
Доктор Лорен Миллиган Научный сотрудник Смитсоновский институт
Белки перевариваются в желудке дольше, чем углеводы, а молоко содержит одни из самых медленно перевариваемых белков. Белки казеина растворимы в молоке, но по достижении желудка образуют нерастворимый творог, что затрудняет их расщепление пищеварительным ферментам. Более медленное пищеварение также связано с задержкой высвобождения аминокислот белка в кровоток. В сочетании с более быстро усваиваемыми белками молочной сыворотки молоко предлагает два источника полноценного белка, которые помогают повысить чувство насыщения и являются постоянным источником незаменимых аминокислот.
Еда, перемещающаяся изо рта в кишечник, немного похожа на водителя, который едет на работу на четырехполосном шоссе. Некоторые продукты попадают в скоростную полосу и быстро перевариваются, в то время как другие остаются в медленной полосе, чтобы добраться до конечного пункта назначения. Почему одни продукты являются демонами скорости, а другие — воскресными водителями, зависит от конкретных свойств питательных веществ в продуктах. Например, белки расщепляются в желудке дольше, чем углеводы, а молоко содержит одни из самых медленно перевариваемых белков.
Что делает молочные белки такими медленными? Казеиновые белки молока затрудняют переваривание, образуя маленькие нерастворимые шарики или творог, когда они достигают желудка. Пищеварительным ферментам приходится усердно работать, чтобы расщепить творог, что приводит к увеличению времени пищеварения и более медленному высвобождению протеина. Эти свойства казеина молока, возможно, эволюционировали, чтобы принести пользу младенцам-млекопитающим, но замедленное пищеварение дает преимущество повышения насыщения для пьющих молоко всех возрастов. Употребление в пищу более медленных продуктов, например молока, может означать употребление меньшего количества пищи в целом.
Переваривание белков: по одному кирпичику за раз
На простейшем уровне белки представляют собой цепочки аминокислот, скрепленных пептидными связями. Но продукты, которые мы едим, содержат белки в их самой сложной форме — эти цепочки аминокислот свернуты в шарики, которые нужно развернуть и разрезать на части, чтобы кишечник поглотил и затем переместил отдельные аминокислоты в кровоток. Представьте, что белок — это небоскреб, ожидающий сноса. Хотя разрушающий шар и некоторые взрывчатые вещества могут быть самым быстрым способом его сбить, это повредит отдельные кирпичи, из которых построено здание. Для белков кирпичи — это аминокислоты, которые нужны организму для производства других белков (например, мышечных волокон, антител, гормонов).
Таким образом, белки необходимо разбивать по кирпичику. Это может объяснить, почему белки, по-видимому, обладают более насыщающим эффектом, чем углеводы — они проводят в желудке больше времени, чем углеводы, которые не требуют обработки желудком [1]). Кислоты желудка помогают раскрыть все изгибы и повороты аминокислотных цепей, позволяя пищеварительным ферментам, вырабатываемым стенками желудка, работать, разрывая пептидные связи. Чем легче получить отдельные аминокислоты, тем быстрее будет переработан белок. Таким образом, белки с меньшей структурной сложностью перевариваются быстрее.
Казеиновые белки
Что касается белков, то отдельные казеиновые белки из молока довольно просты по своей структуре, в них отсутствует высокая степень спиральности, поворотов и складок, характерная для многих других белков [1,2]. Теоретически они должны быстро перемещаться по желудку и передавать свои аминокислоты в кровоток вскоре после приема пищи. Однако на практике исследователи обнаружили прямо противоположное.
Белки казеина в молоке образуют маленькие сферы, называемые мицеллами, с гидрофильными (водолюбивыми) частями белка на внешней стороне сферы и гидрофобными (водобоязненными) частями на внутренней. Имея гидрофильные структуры снаружи, мицеллы растворимы в воде (или молоке, которое в основном состоит из воды) [1,2]. Но когда мицеллы достигают желудка, «происходит одно из самых гениальных событий в природе» [2]. Пищеварительный фермент химозин разрывает одну из связей на внешнем белке (известную как каппа-субъединица), оставляя внутри только гидрофобные субъединицы [1]. Без защитного слоя теперь нерастворимые белки образуют творог. Этот (термин) «творог» очень похож на творог и сыворотку, на то есть причина. В процессе производства сыра химозин также отвечает за производство казеинового творога.
Таким образом, эффективно превращая жидкость в твердое вещество, фермент затрудняет переваривание казеиновых белков. Почему белкам, которые эволюционировали для питания младенцев млекопитающих, нужно больше времени, чтобы пройти через кишечник и высвободить питательные вещества? Понятно, что есть очевидные преимущества быстрого пищеварения; питательные вещества и энергия становятся доступными быстро после потребления, удовлетворяя насущные потребности. Действительно, сывороточный белок в молоке считается «быстрым» белком [3], потому что его аминокислоты относительно быстро попадают в кровоток, после переваривания (одна из многих причин, по которым молочные сывороточные белки рекламируются как продукты для восстановления после упражнений). Однако одним из недостатков быстрой доставки является необходимость более частой замены этих питательных веществ.
В дополнение к сохранению чувства сытости у младенца, более медленное пищеварение также означает более медленное высвобождение и последующее всасывание аминокислот казеина. Имея полноценные белки, «которые занимают как медленную, так и быструю полосу», молоко обеспечивает младенцев млекопитающих почти постоянным запасом аминокислот, необходимых для их роста и развития.
Коровье молоко в рационе взрослого человека
Когда взрослый человек выпивает стакан коровьего молока, химозин действует так же, как и у младенца. Производится творог, и он дольше расщепляется на отдельные аминокислоты. Итак, означает ли это, что белки казеина сохраняют чувство сытости у взрослых на более длительный период времени, чем другие белки, такие как сыворотка? Удивительно, но нет единого мнения о сытых эффектах казеина по результатам исследований в области питания [1]. Обзор клинических испытаний влияния казеина, сыворотки и других пищевых белков на аппетит в 2013 году показал, что, хотя несколько исследований подтвердили гипотезу о том, что казеин будет более насыщающим, чем сыворотка, многие фактически обнаружили обратное [1]. Одной из причин этих противоречивых результатов был период времени, использованный для оценки сытости. Если сытость измерялась в течение 1-2 часов после приема пищи, сыворотка казалась более эффективной, но если ее измеряли через 3+ часа после приема, казеин заставлял участников чувствовать себя более сытыми [1]. При более длительном приеме добавок (дни по сравнению с часами) добавление казеина влияло на общее потребление пищи. Участники, получавшие добавку казеинового протеина, потребляли меньше всего пищи в конце 7-дневного периода исследования по сравнению с участниками, принимавшими добавку сыворотки [1].
Взятые вместе, исследования, рассмотренные Benndtsen et al. [1] предполагают положительное влияние сыворотки и казеина на регуляцию аппетита. Для тех, кто хочет сократить общее потребление пищи, результаты долгосрочных исследований весьма обнадеживают. В конце концов, потеря или поддержание веса — это не то, сколько еды потребляется в течение нескольких часов, а в течение недель, месяцев и лет. Молоко — единственная пища, в которой оба белка содержатся одновременно. Если молочные белки могут помочь сократить количество перекусов в краткосрочной перспективе и общее потребление пищи в долгосрочной перспективе, это может быть идеальным выбором для тех, кто хочет снизить общее потребление энергии без ущерба для питания.
Казеины и кристаллы тараканов
Есть еще одно «молоко», которое может обеспечить людей насыщающим белком, но оно может быть не таким аппетитным, как молочное молоко, сыр и йогурт. Элегантный пример эволюционной конвергенции: младенцы млекопитающих — не единственное потомство животных, которое использует медленно перевариваемый белок. Эмбрионы тараканов тихоокеанских жуков получают от своих матерей вещество, подобное молоку, и недавно исследователи сообщили, что белки из этой жидкости превращаются в высокоэнергетические кристаллические структуры в кишечнике эмбриона [4]. Хотя казеиновый творог и кристаллы тараканового молока структурно не похожи, оба они эффективно замедляют высвобождение питательных веществ в пищеварительном тракте потомства. Приготовление молока в качестве еды, а не просто напитка, кажется важным эволюционным нововведением для таких разных организмов, как тараканы, люди и коровы.
ИСТОЧНИКИ
1. Benndtsen L.Q., Lorenzen J.K., Bendsen N.T., Rasmussen C., Astrup A. 2013. Влияние молочных белков на аппетит, расход энергии, массу тела и состав: обзор данных контролируемых клинических испытаний. Достижения в области питания: Международный обзорный журнал 4: 418–438.
2. Лемай Д.Г., Диллард С.Дж., Герман Дж.Б. 2007. Структура питания для питания. В: Пищевые коллоиды: самосборка и материаловедение. Дикинсон Э. и Лезер М. (ред.) Королевское химическое общество, Лондон, Англия, Глава 1, стр. 1–15.
3. Boirie Y., Dangin M., Gachon P., Vasson M.P., Maubois J.L., Beaufrere B. 1997. Медленные и быстрые диетические белки по-разному модулируют постпрандиальное накопление белка. Proc Natl Acad Sci USA 23; 94 (26): 14930-5.
4. Банерджи С., Кусенс Н.П., Галлат Ф.С., Сатьянараян Н., Срикант Дж., Яги К.Дж., Грей Дж.С.С., Тобе С.С., Стей Б., Чавас Л.М.Г., Рамасвами С. 2016. Структура гетерогенного, гликозилированный, связанный с липидами, выращенный in vivo кристалл белка с атомным разрешением из пунктата живородящего таракана Diploptera. Международный союз кристаллографии, журнал 3: 282–293.
Автор публикации
Комментарии: 0Публикации: 27Регистрация: 07-02-2019
Отправить ответ