3/31/2014

1

Uloga proteina u organizmu

StrukturnaEnzimska

ImunološkaHormonska

Neurotransmiterska

Mehanička

TransportnaEnergetskaOsmotska

3/31/2014

2

PREPORUKE ZA UNOS MAKRONUTRIJENATA

• UGLJENI HIDRATI  55 % ‐ 60 % 

ukupne količine kcalukupne količine kcal

• MASTI  ispod 30 %

ukupne količine kcal

• PROTEINI  10 % ‐ 15 % 

ukupne količine kcal

METODOLOGIJE ZA PROCENU POTREBA ZA PROTEINIMA

AZOTNI BALANS

3/31/2014

3

Šema iskorišćenosti proteina u organizmu

Unos proteina: I

Urinarni i fekalni azot1a) povezan sa hranom: mera efikasnosti korišćenja1b) obavezan: mera zahteva

2. Koža, kosa i sekreti

Nesvarljivi proteini: 5-40%

Metabolizam azota i aminokiselina:

obavezan + povezan sa hranom ,

3. Specijalne potreberast: obnova: trudnoća:laktacija

Metabolički zahtevi

Metodologija za merenje potrebe zaproteinima u praksi

• Internacionalno prihvaćen metod: balans azota

• Metabolički zahtevi:

• Gubici azota kod pojedinaca na ishrani bez proteina: Obavezan gubitak proteina (ONL) 

• Potrebe:

• Višestepene metode za procenu balansa azota pružaju:

‐ Zahteve (odsečak)

‐ Efikasnost iskorišćenja (nagib) i 

‐ Potrebe (odsečak/nagib)=unos potreban za balans N

3/31/2014

4

Obavezan gubitak azotaVrednosti za odrasle na dijeti bez proteina

Ob i d i bi i tObavezni dnevni gubici azota

Urin:  29 mg/kgFeces:12 mg/kgKoža:  5 mg/kgUkupno: 46 mg/kg = 0,29 g proteina/kg

Rand et al. AJCN 2003; 77: 109‐27

Balans azotaBalans azota= N unet putem hrane - gubitak N (putem urina, fecesa i kože)Mereno tokom 4 dana na kraju perioda od 2 nedelje na svakom nivou unosaPodaci evaluirani upotrebom linearne regresije

Egun i Atinmo 93: Balans N

mgN/kg/dan

-30

-20

-10

0

10

20

0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7

a

b

potrebe

gmlade žene

mgN/kg/dan

Nagib (efikasnost iskorišćenja: E ) =a/b=∆balans/ ∆unos=0,54Odsečak (metabolički zahtevi, ONL ) =40,7 mgN/kg/danPotrebe/zahtevi (unos za balans azota 0) =ONL/e=40,7/0,54=75mgN/kg/dan

=0,48 g proteina/kg/dan

0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7

Unos proteina (g/kg/dan)

3/31/2014

5

Adaptacija tokom studija ispitivanja azotnog balansa

U toku studija merenja balansa azota mora se obezbediti j jdovoljno vremena za adaptaciju na:

a) promenu u unosu proteina

a) promenu nivoa fizičke aktivnosti

Neophodno je dovoljno vremena za adaptaciju na nizak unos proteina posle

uobičajenih visokoproteinskih dijeta

Pojedincima koji smanje unos proteina sa visokog na umereni za dostizanje nove ravnoteže treba mesec dana ili više

Pre adaptacije ovaj umereni unos je neadekvatan: odnosno, minimalne potrebe biće precenjene

Vreme koje potrebno je diskutabilno, ali većina višestepenih studija traje samo 2 nedelje

3/31/2014

6

Adaptacija balansa azota na trening

Studije balansa sa pojedincima koji se bave sportom/fizičkom aktivnošću moraju da uzmu u obzir „efekat treninga”Kod pojedinaca koji ne treniraju, povećana fizička aktivnost inicijalno smanjuje balans azota (trošak popravke?), koji se povećava za 3 nedelje treninga

-2

-1

0

1

2

3

Inicijalno visoki troškovi popravke?

Bal

ans

azot

a (g

/dan

)

-4

-3

-10 0 10 20

Unos: proteini- 1g/kg na dan; energija- izmerena potrošnja +10%Ispitanici: neutrenirani osobe koje su svakoga dana 6 puta vozile bicikl po 20 minuta

Gontzea et al (1975). The influence of adaptation to physical effort on nitrogen balance in man. Nutr. Reports Int. 22, 231-236

Dani vežbanja

Korak 1: definisati prosečnu potrebu

Meta analiza svihMeta analiza svih prihvatljivih objavljenih studija na odraslima

0,66 g proteina/kg/dan

N=19 studija, 235 pojedinaca ispitivanih u ≥3 unosa: analizirano pojedinačnim linearnim regresijama

3/31/2014

7

Korak 2: definisati preporučeni unos

Unos koji je dovoljan za većinu (97,5%) pojedinaca

Medijana 0,66 g/kg/dan

5

10

15

20

25

% d

istr

ibuc

ije

interindividualna varijansa

preporučeni unos 0,83 g/kg/dan

±2 sd

Distribucija individualnih potreba za proteinimaRand et al. AJCN 2003; 77: 109-27.

0

potrebe za proteinima g/kg/dan0,40,3 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1

Preporučeni unos

• RDA‐0.80 g/kg/dnevno

• “...količina proteina koja je adekvatna i zadovoljava nutritivne potrebe praktično svih zdravih ljudi....”

• RDA preventira gubitak proteina i• RDA preventira gubitak proteina i deficit.

3/31/2014

8

Da li sportisti treba da unose više proteina?

1. Ne, potrebe sportista za proteinima su iste kao  kod sedentarnih osoba

79%

sedentarnih osoba2. Da, sportisti treba da unose 3 

puta više proteina u odnosu na sedentarne osobe

3. Ne, sportisti treba da unose manje proteina, jer fizička aktivnost smanjuje potrebe za proteinima

4 Da unos proteina kod 16%4. Da, unos proteina kod sportista treba da bude nešto veći u odnosu na sedentarne osobe

1 2 3 4

5%0%

16%

Sportisti

3/31/2014

9

Pregled uticaja fizičke aktivnosti na potrebe za proteinima

Millward et al (1994) Proc Nut Soc 53, 223-240

Potrebe za proteinima za poboljšanje performanse: istorijski rekord

Chittendon-ovi eksperimenti na sportistima (1903)

Šest meseci na dijeti siromašnoj mesom:unos proteina je prepolovljen (1g/kg/dan)

Merena izlazna veličina: snaga (15Merena izlazna veličina: snaga (15 različitih testova)

Rezultati:Stapleton 28% povećanjaProsečno (n=8) 38% povećanja

Mehanizam?Prednosti povećanog unosa ugljenih p g g jhidrata nakon režima ishrane bogatog mesom, sa niskim unosom ugljenih hidrata?

ImplikacijaBalans makronutrijenasa iz ishrane je najvažniji.

Stapleton na kraju eksperimenta

3/31/2014

10

UTICAJ TRENINGA NA IZGRADNJU MIŠIĆA

Mišićna kontrakcija

3/31/2014

11

Trening sa otporom Odgovarajući unos proteina

Fizička aktivnost/vežbanje stimuliše sintezu mišićnih proteina

Sinteza

Odgovor endokrinog sistema

Aktivacija  mišića i 

produkcija sile

Sinteza proteina i hipertrofija 

mišića 

Sinteza i razgradnja proteina mišićaproteinski balans

3/31/2014

12

Anabolički odgovor mišićnih proteina

Fizička aktivnost/vežbanje stimuliše sintezu mišićnih proteina i pojačava oštećenje proteina

Chesley et al., 1992MacDougall et al., 1992, 1995Biolo et al., 1995Phillips et al., 1997Welle et al., 1995,1998, 1999Hasten, et al., 2001Short et al., 2004Sheffield-Moore et al 2004

Neto balans proteina ostaje negativan u odsustvu unosa hrane!!!

Sheffield-Moore et al., 2004

Sinteza proteina nakon vežbanja

3/31/2014

13

UTICAJ ISHRANE NA IZGRADNJU  MIŠIĆA

Balans proteina mišića

Burd et al., J Appl Physiol, 2008

3/31/2014

14

Balans proteina mišića

Burd et al., J Appl Physiol, 2008

Vežbanje i ishrana

3/31/2014

15

Uticaj ishrane na sintezu mišićnih proteina

• Količina proteina

• Tip proteina

• Vreme unosa proteina

• Unos ugljenih hidrata

Koja je optimalna količina proteina u pojedinačnoj dozi?

Doza proteina koja maksimalno stimuliše sintezu proteina, ali se još uvek ne oksidiše i ne stimuliše produkciju ureje!!!

3/31/2014

16

Optimalna količina proteina u jednom obroku je:

44%

A. 10 g

B. 20 g

C. 30 g

D. 40 g 17%

33%

10 g

20 g

30 g

40 g

6%

Koliko proteina?

Moore et al., J.Physiol, 2009

3/31/2014

17

Premalo, previše ili baš koliko je potrebno?

Deaminacija/oksidacija!!!Deaminacija/oksidacija!!!

Sinteza20-25g

Unos proteina

Sinteza mišićnih proteina

• Količina proteina

• Tip proteina

• Vreme unosa proteina

• Unos ugljenih hidrata

3/31/2014

18

Da li poreklo proteina utiče na sintezu mišića: 

1. Ne, svi proteini na isti način utiču na izgadnju mišića 67%utiču na izgadnju mišića. Važno je uneti 20‐25 g

2. Proteini surutke više stimulišu sintezu proteina mišića u odnosu na proteine soje i mleka

3. Proteini surutke manje stimulišu sintezu proteina

67%

stimulišu sintezu proteina mišića u odnosu na proteine soje i mleka

4. Kazein je superiorniji u odnosu na ostale proteine

1 2 3 4

17%11%

6%

Anaboličke osobine različitih proteina

3/31/2014

19

Anaboličke osobine različitih proteina

Pennings et al., Am J Clin Nutr, 2011

Koja vrsta proteina?

Wilkinson et al., Am J Clin Nutr, 2007

3/31/2014

20

Soja vs. mleko

Ukupne AK

Leucin

Anaboličke karakteristike leucina

Koopman et al., Am J Physiol, 2005

Proteini koji su bogati  Leucinom više stimulišu anabolički odgovor 

skeletnih mišića 

3/31/2014

21

Soja vs. mleko

Sinteza mišićnih proteina

• Količina proteina

• Tip proteina

• Vreme unosa proteina

• Unos ugljenih hidrata

3/31/2014

22

Kada je najbolje konzumirati proteine cilju što većeg povećanja mišićne mase: 

42%

1. Pre treninga

2. Posle treninga

3. U toku treninga

4. Pre i posle treninga 16%

37%

g

5. U toku i posle treninga

1 2 3 4 5

5%

0%

Vreme unosa proteina

• Pre treninga

– 3 studije‐ jedna pozitivna, dve negativne

• Tokom treninga

– Trening sa otporom ‐ 1 studija pozitivna

– Aerobni trening‐ ?

• Posle treninga• Posle treninga

– Veliki broj studija‐sve su pokazale pozitivne rezultate 

3/31/2014

23

Unos proteina tokom vežbanja sa otporom

Beelen et al., Am. J. Physiol., 2008.

Unos proteina tokom vežbanja‐endurance

Beelen et al., Am J Physiol Endocrinol Metab, 2011.

3/31/2014

24

Unos proteina posle treningaBazalnaRanaKasna

oge

(μg

)

oštećenje proteina sinteza proteina neto balans

Din

amik

a pr

otei

na n

om

in-1

x 10

0cc-1

)

„Sinteza proteina u nozi i čitavom telu i neto skladištenje proteina su veći kada se hranljive materije unesu neposredno nakon vežbanja

nego kada se unesu 3h posle vežbanja”

Levenhagen et al., Am. J. Physiol., 2001.

Unos aminokiselina posle treninga

3/31/2014

25

Unos proteina pre i posle vežbanja

Sinteza mišićnih proteina

• Količina proteina

• Tip proteina

• Vreme unosa proteina

• Unos ugljenih hidrata

3/31/2014

26

Da li je unos ugljenih hidrata nakontreninga sa otporom potreban?

1. Ne, potrebno je uneti samo20‐25 g punovrednihproteina 83%proteina.

2. Da, unos ugljenih hidrataobezbeđuje energiju i popunjava istrošene rezerve glikogena i tako smanjuje razgradnju proteina.

3. Da, ali tek  3 sata nakon treninga.

4 D li č j4. Da, ali se preporučuje samo unos ugljenih hidrata sa niskim glikemijskim indeksom.

1 2 3 4

6%11%

0%

Unos ugljenih hidrata posle treninga

3/31/2014

27

Unos ugljenih hidrata i proteina

Koopman et al., Am. J. Physiol., 2007Glynn et al., Am. J. Physiol., 2011

Ishrana nakon vežbanja

•Ingestija ugljenih hidrata posle vežbanja inhibira intenzitet oštećenja proteina (u čitavom telu)j p ( )

•Ingestija proteina i/ili aminokiselina posle vežbanja smanjuje oštećenje proteina i stimuliše

sintezu mišićnih proteina

•Kombinovana ingestija proteina i ugljenih hidrata pospešuje balans proteina tokom visoko

intezivnog treningaintezivnog treninga

Roy et al., 1997Borsheim et al., 2002

Biolo et al., 1997Tipton et al., 1999Borsheim et al., 2002Miller et al., 2003Rasmussen et al., 2000.

Koopman et al.,Am. J. Physiol., 2004

3/31/2014

28

Dnevne potrebe za proteinima

Zdrava odrasla osoba            0,8 g/kg telesne mase

U periodu adolescencije    0,9 g/kg telesne mase

Sportovi izdržljivosti                    1,2 do 1,4 g/kg telesne mase

Sportovi snage i brzine     1,2 do 1,8 g/kg telesne mase

Bodibilding 2 do 2,4 g/kg telesne mase

Biološka vrednost proteina

Ocena kompletnosti proteina i sadržaja esencijelnihaminokiselina

Maksimalna vrednost = 100

• Jaja = 100

• Riba = 70   

• Govedina = 69 

K lj l k 60• Kravlje mleko = 60      

• Pirinač = 57

• Soja = 47     

• Krompir = 34

3/31/2014

29

Primer: sadržaj proteina (na 100 g)

• Jaje 11 g j g

• Pileće meso 21,8 g

• Džigerica 22 g

• Riba (losos) 22,5 g

• Sir (kačkavalj) 30 g

• Mladi sir 12,4 g

• Mleko 3,5 g

Kalorijska „cena” biljnih proteina

7 kašika putera od kikirikija

670 kalorija

3 porcije crnog pasulja

374 kalorije

1¼ šolje sirovog tofua

236 kalorija

85g posne govedine

180 kalorija

Bazirano na 25 grama proteina

3/31/2014

30

Koliko proteina p utem hrane unosenaši sportisti:

A. Više od  56%

preporučenog

B. Manje od preporučenog

C. U okvirima preporučenih do a

22%17%

preporučenih doza

D. Zavisi od sporta

A. B. C. D.

6%

3/31/2014

31

Unos proteina kod srpskih sportista

ParametarProsečne vrednosti

(∑)Godine 20.2

Visina (cm) 179.3Težina (kg) 76.2

BMI 23.4F% 16.5

Energetski unos –(k l)EU (kcal) 3103

Ugljeni hidrati (%EU) 50Masti (%EU) 32Protein  (%EU) 18Tečnost (ml) 2528