Diety wysokobiałkowe

w leczeniu otyłości

dr Jacek Bujko Katedra Dietetyki, SGGW

Wszechnica Żywieniowa, Warszawa, 19.11.2011

Dieta wysokobiałkowa

określenie zapotrzebowania na podstawie bilansu N

dorośli: minimum (EAR) = ok. 0,65 g białka /kg mc.

RDA = 0,8 – 1,0 g białka/kg masy ciała

12% (10-15%) energii

typowe spożycie przez zdrowe, dorosłe osoby w Polsce:

70 – 100 g dziennie, ok. 15% energii, 1- 1,5 g/kg mc.

w USA, Australii czy Europie Zachodniej 15-20% energii

w żyjących obecnie plemionach łowców-zbieraczy 20-35% energii

u arktycznych Inuitów 45 – 50% energii

wzrost spożycia o 50% w stosunku do zapotrzebowania

sportowcom zaleca się 1,5 – 2,5 g (sporty siłowe) białka/kg mc.

a rzeczywiste spożycie w okresie budowy masy mięśniowej jest

często jeszcze wyższe

kulturyści spożywają nawet 3-4 g białka/kg m.c. przez wiele lat Bilsborough i Mann,2006, Int. J Sport Nutr Exerc Metab., 16, 129-52

Dieta wysokobiałkowa

typowe diety wysokobiałkowe dostarczają 90–190g białka dziennie

wg Bravata DM i innych (2003, JAMA, 289, 1837-50)

diety wysokobiałkowe: 20 -30 % energii z białka

dla typowego mężczyzny (2500kcal): 125 – 187g

80kg: 1,56 – 2,34g/kg mc

dla typowej kobiety (1900kcal): 95 – 142g

60kg: 1,58 – 2,37g/kg mc

diety bardzo wysokobiałkowe: 30 i więcej % energii

maksymalna tolerowana ilość białka w diecie człowieka zależy tempa

absorpcji jelitowej aminokwasów oraz zdolności wątroby do ich deaminacji

i syntezy mocznika i nerek do usuwania N z moczem

wg Rudmana i innych (1973, J. Clin. Invest., 52, 2241-49) średnie

maksymalne tempo syntezy mocznika (MRUS) u zdrowych osób

wynosi 65 mg/godz.*kg co odpowiada spożyciu 325g białka dziennie

(80kg mężczyzna) albo ok. 4g/kg mc.

Epidemia otyłości

ponad 1/2 dorosłej populacji ma nadwagę a 1/3 jest otyła

19% dzieci (6-11 lat) i 17% nastolatków ma nadwagę (USA)

25% mężczyzn i 45% kobiet aktualnie jest na diecie (USA)

słabe efekty niskoenergetycznych diet zbilansowanych:

średni czas stosowania diety: 42 dni

trwały (1 rok) spadek m.c. (>10%): 5-10% odchudzających się

95% wraca do wyjściowej lub większej masy ciała w ciągu 1-5 lat

oczekiwanie na dietę cud i łatwe efekty

Foreyt J., Weight reducing diets: are there any differences, Nutr. Rev, 2010, 68, 214-31

Dieta dr Atkinsa niskowęglowodanowa dieta ketogenna, ad libitum

35-40% en. z białka, <10 - 20% z CHO

4 etapy wprowadzania: I -2tyg faza ketogenna, ograniczenie CHO (zwł. prostych) do 20g, strata do 7 kg

mc.; produkty białkowe i tłuszczowe bez ograniczeń, niskoweglow. warzywa

II -główna utrata m.c., dodatek po 5 g CHO/tydzień do momentu stabilizacji mc.

III -2-3mies., kolejne wprowadzanie prod. CHO (złożone, mleczne, warzywa,

owoce) do ustalenia indywidualnej dawki – do momentu wzrostu mc.

IV -utrzymywanie indywidualnej ilości CHO (25-90g) białka i tłuszczu, kontrola

m.c., lipidów, ewentualna suplementacja witamin i skł. mineralnych

najpopularniejsza dieta: ponad 30 mln stosowało i stosuje do dziś, (Blank H

i inn. 2006, MedGenMed, 8, 5-14), na 32000 leczonych dietetycznie otyłych w USA ok. 34% twierdzi, że skutecznie stosowali dietę Atkinsa (Anonymus, 2002, Consum. Rep.

67, 26-32)

Dieta dr Dukana, Protal niskowęglowodanowa, wysokobiałkowa, ad libitum

stosunek białko:tłuszcz:CHO = 5:3:2, 36% en. z białka

4 fazy wprowadzania: I -uderzeniowa, ok. 1 tyg. tylko chude produkty białkowe (gł. zwierzęce) + płyny

bez węglowodanów (do 2 łyżek otrąb)

II –naprzemienna: główna utrata m.c.: 1-5 dni prod. białkowe + warzywa na przemian z 1-5 dni prod. wyłącznie białkowych do osiągnięcia pożądanej mc.

III –utrwalania: 10 dni/kg utraconej mc., 1 dzień wyłącznie białkowy, 1-2 dni dowolne, w pozostałe dodatek 1 porcji owoców, pełnoziarnistych zbożowych, sera żółtego i 2 porcje skrobiowych na tydzień

IV –stabilizacji (białkowe czwartki): do końca życia, dowolne produkty jak w III

+ 3 łyżki otrąb i jeden dzień w tygodniu wyłącznie białkowy

najpopularniejsza obecnie dieta: sprzedano już ponad 2,5 mln książek

(w Polsce ponad 700 tys.)

Bravata DM i inni, 2003, JAMA,289,1837-1850 Analiza 107 prac doświadczalnych z lat 1966 – 2002 3268 uczestników, w tym tylko 663 - CHO<60g/d i 71 - CHO<20g/d Wiek do 53 lat, na ogół badania krótkotrwałe, parę do 90 dni

Freedman MR i inni, Obesity Research, 2001,9, sup.1,1-40 Kilkadziesiąt prac podzielonych do 1960, 1961-1979 i po 1980

Diety niskowęglowodanowe w otyłości

- utrata m.c. i tłuszczu zależy bardziej od deficytu energii i długości stosowania diety niż od ograniczenia węglowodanów - diety nisko-CHO podwyższały nieistotnie poziom lipidów, glukozy i insuliny na czczo i ciśnienie krwi - początkowe spadki m.c. wyższe na dietach nisko-CHO - lepsze i dłuższe przestrzeganie diet, mniejsze łaknienie - poprawa, brak różnic lub pogorszenie wsk. metabolicznych - na ogół spadek poziomu TG, glukozy i insuliny, wzrost poziomu kw. moczowego i N-mocznika we krwi

Nie ma wystarczających dowodów za stosowaniem diet

wysokobiałkowych i niskowęglowodanowych ani przeciwko nim

Samaha FF et al. N Engl J Med. 2003;348:2074-2081

Niskowęglowodanowa, wysokobiałkowa dieta vs dieta niskotłuszczowa u otyłych pacjentów (1 r) Metodyka

• 132 otyłych ochotników w wieku 18 years

• Średnie BMI ~43 kg/m2

• 83% z cukrzycą typu 2 lub zespołem metabolicznym

• TC >200 mg/dL

• 64 losowo dobranych do nisko CHO diety (44 ukończyło)

• 68 losowo dobranych do nisko tłuszczowej niskokalorycznej diety (43 ukończyło)

Wyniki* (1 rok)

*Mean change from baseline; †Between-group comparison after adjustment for age, race, sex, baseline BMI, baseline caloric intake, presence or absence of hypertension, lipid-lowering therapy use, diabetes, active

smoking, sleep apnea; ‡not significant.

0.019

0.014

0.041

0.002 0.20‡

P value†

-0.1 -0.7 HbA1c

(%) (n=54 cukrzycy)

-5 -1 HDL-C (mg/dL)

(n=87)

4 -58 TG (mg/dL)

(n=87)

-1.9 -3.1

1- 5.8 - 5.1

spadek mc. (kg) (n=87)

nisko tłuszcz

nisko CHO

1 6 miesięcy

Skov AR et al., Int. J Obes, 1999, 23, 528-536

Westerman EC et al., Am. J. Med., 2002, 113, 30-36

Parker B et al, Diabetes Care 2002, 25, 425-430

Brehm BJ et al., J. Clin. Endocrinol. Metab. 2003,88,1617-1623

Sondike SB et al., J. Pediatr., 2003, 142, 253-258

Foster G.D. et al.. N Engl J Med. 2003;348:2082-2090

Bloomgarden ZT, Diabetes Care, 2003, 26, 1297-1303

Stern L et al. Ann Intern Med. 2004;140:778-785.

Rock ChL et al, J.Nutr. 2004,134,342-347

Sharman MJ et al, J.Nutr., 2004, 880-885

Gardner CD et al, JAMA, 2007, 297, 969-77 potwierdziły lepsze spadki masa ciała u otyłych pod wpływem diety niskowęglowodanowej (Atkinsa), spadek ilości tłuszczu w ciele, poprawę wsk. metabolicznych (spadek poziomu TG i glukozy, oporności insulinowej, wzrost HDL-C, wzrost wielkości i zmniejszenie gęstości LDL)

Inne prace z lat 2000-nych (CRT, 6 – 12 mies., otyli):

Typowe wnioski:

Wydaje się, że stosowanie diety wysokobiałkowej w okresie do 6

miesięcy daje lepsze wyniki redukcji masy ciała u ludzi otyłych i nie

jest związane ze wzrostem czynników ryzyka chorób sercowo-

naczyniowych ani zaburzeniami metabolicznymi. Stosowanie wymaga

ostrożności i kontroli lekarskiej ze względu na możliwości skutków

ubocznych.

Inne prace z lat 2000-nych: mniejsza ilość badań nie wykazała różnic w spadku mc. ani ilości

tłuszczu na diecie wysoko w stosunku do niskobiałkowej:

- krótszy czas obserwacji (16 tyg. i mniej)

- mniejsza ilość badanych (6-35 osób)

- na ogół porównywano izoenergetyczne diety

Eisenstein J et al, 2002, Nutr Rev 60, 189-200 (rewiev) Halton T et al, 2004, J Am Col Nutr, 23, 373-385 (rewiev)

Weight Loss with a Low-Carbohydrate, Mediterranean, or Low-Fat Diet Iris Shai, R.D., Ph.D., Dan Schwarzfuchs, M.D., Yaakov Henkin, M.D, et al

for the Dietary Intervention Randomized Controlled Trial (DIRECT) Group

N Engl J Med 2008; 359:229-241

46

Workplace Diet TrialWorkplace Diet Trial::Serum TestsSerum Tests

TestTest Low FatLow Fat Mediterr.Mediterr. Low Carb. Low Carb.

Systolic BP, mm HgSystolic BP, mm Hg --4.34.3 --5.55.5 --3.93.9

Diastolic BP, mm HgDiastolic BP, mm Hg --0.90.9 --2.22.2 --0.80.8

LDLLDL--C, mg/dlC, mg/dl --0.050.05 --5.65.6 --3.03.0

HDLHDL--C, mg/dlC, mg/dl 6.36.3 6.46.4 8.48.4

Triglyceride, mg/dlTriglyceride, mg/dl --2.82.8 --21.821.8 --23.723.7

Total chol : HDL ratioTotal chol : HDL ratio --0.60.6 --0.90.9 --1.11.1

Hemoglobin A1c, %Hemoglobin A1c, % --0.40.4 --0.50.5 --0.90.9

Orange denotes p<0.05 for within-group change from baseline.

Blue denotes p<0.05 for comparison of Low Carb vs Low Fat.

Wyniki kontrolowanych badań z lat 2005-2010 wskazują że:

- diety wysokobiałkowe i b.wysokobiałkowe/niskowęglowodanowe są bardziej efektywna w spadku masy ciała i tłuszczu niż izoenergetyczne lub nie inne (wysokowęglowodanowe) diety co najmniej do 6-12 mies. a lepsze efekty są utrzymywane na ogół dłużej (1-2 lat) - po roku na ogół różnice statystyczne w efektywności maleją (bo zmniejsza się ilość badanych, zwłaszcza na diecie kontrolnej) - towarzyszy temu znacznie lepsza poprawa wskaźników lipidowych i glikemicznych, nawet bez spadku masy ciała na dietach wysokobiałkowych, zwłaszcza u pacjentów z cukrzycą II i hiperlipidemią - nie obserwowano niekorzystnych efektów narządowych - wzrost poziomu białka w diecie pomaga w jej przestrzeganiu i pozwala dłużej utrzymać uzyskane w czasie odchudzania korzystne wyniki

przyczyny efektywności diet wysokobiałkowych ilość i rodzaj białka w diecie wpływają na każdy składnik

bilansu energii:

spożycie żywności (energii)

mechanizmy regulujące

wydatki energetyczne (wydajność procesów energetycznych)

Spożycie energii - białko hamuje spożycie bardziej niż inne makroskładniki, zwłaszcza

węglowodany i zmniejsza ilość energii spożytej w bieżącym posiłku,

następnym posiłku oraz w wymiarze dobowym

- białko hamuje powrót głodu i zwiększa uczucie sytości bardziej niż

węglowodany i tłuszcz opóźniając spożycie następnego posiłku

-wysokobiałkowe diety niskowęglowodanowe powodują spontaniczne

ograniczenie spożycia żywności i energii

w efekcie na wysokobiałkowych dietach ketogennych korzystniejszy bilans

energii, łatwiejsze i dłuższe utrzymywanie ograniczeń energetycznych i mniej

rezygnacji z odchudzania

mechanizmy regulujące białko diety korzystnie wpływa na hormonalną regulację ośrodkową: - wzrost stężenia aminokwasów w krwi i zwiększona termogeneza poposiłkowa

hamuje ośrodek głodu i pobudza ośrodek sytości w podwzgórzu - zwiększa wydzielanie najbardziej hamującego spożycie hormonu peptydu YY - peptydy z trawienia produktów bogatobiałkowych zwiększają ilość

receptorów i czułość mózgu na leptynę

jelitową: - opóźnia opróżnianie żołądka i zmniejszają motorykę przewodu pokarmowego - zwiększa wydzielanie i stężenie cholecystokininy i GLP-1 i stymuluje ich obwodowe receptory

obwodową: -zmniejsza poziom i oporność insulinową i leptynową bez wzrostu poziomu greliny na czczo - zwiększa poziom glukagonu, hormonów tarczycy (T4), czego efektem jest wzrost glukoneogenezy, lipolizy i termogenezy a spadek syntezy VLDL w watrobie i lipogenezy w tkance tłuszczowej

w efekcie zwiększa się sytość, hamuje łaknienie i zmniejsza spożycie oraz

następuje normalizacja profilu lipidowego, stężenia glukozy i insuliny czy

spadek oporności insulinowej u otyłych pacjentów z cukrzycą typu 2

wydatki energetyczne Wzrost ilości białka w diecie zwiększa wydatki energetyczne

poprzez:

- zwiększenie termogenezy poposiłkowej (DIT)

- zwiększenie podstawowej i całkowitej przemiany materii, przez wzrost tempa turnover białka (synteza białka jest najbardziej kosztowna energetycznie a cykl mocznikowy a nawet degradacja białek wymaga wkładu energii)

- zmniejszenie wydajności energetycznej w procesach glukoneogenezy z aminokwasów i cyklu glukoza-alanina czy cyklu Corich

- wzrost (WKT) transkrypcji białek rozprzęgających oraz peroksyzomalnej beta-oksydacji, co dodatkowo zwiększa termogenezę i obniża wydajność energetyczną

- zwiększenie masy beztłuszczowej, zapobieganie spadkowi PPM i utrzymanie masy mięśniowej w czasie odchudzania

w efekcie następuje wzrost wydatków energetycznych przy tej samej ilości

spożytej energii, a przez to zwiększone zużycie własnych rezerw energii

(tłuszczu) i szybsza utrata masy ciała i tłuszczu

podsumowanie

Diety wysokobiałkowe stanowią obecnie najbardziej efektywną

strategię odchudzania (przynajmniej do 12 mies.) dając najlepsze

spadki masy ciała i tłuszczu, oszczędzają beztłuszczową masę ciała i

poprawiają wskaźniki metaboliczne (lipidowe i glikemiczne) oraz

pozwalają na dłuższe utrzymanie tych korzystnych efektów

Jest to możliwie głównie dzięki silniejszym właściwościom sycącym,

mniejszemu spożyciu żywności i energii, korzystnej regulacji

spożycia i metabolizmu oraz większym wydatkom energetycznym i

obniżeniu wydajności przemian energetycznych

Dużą ostrożność w upowszechnieniu diet wysokobiałkowych w

żywieniu ludzi zdrowych i długotrwałym odchudzaniu nakazuje

brak danych o długookresowym ich wpływie na zdrowie, a

zwłaszcza na narządy odpowiedzialne za ich metabolizm (nerki,

wątroba), nowotwory, bilans wapnia i osteoporozę czy dnę

moczanową i kamicę