Forrás:Tim Vernimmen: Like hungry locusts, humans can easily be tricked into overeating
Fordította: Szendi Gábor
A testünk több étel után sóvárog, ha nem jut elég fehérjéhez
Ez a történet egy emberi táplálkozásról szóló cikkhez képest szokatlan helyen kezdődik: egy szűk, párás és forró szobában, valahol az angliai Oxfordi Egyetem zoológiai épületében, tele pár száz vándorló sáskával, mindegyik a saját műanyag dobozában.
Az 1980-as évek végén Stephen Simpson és David Raubenheimer entomológusok ott kezdtek el együtt dolgozni egy különös munkán: ezeket a hírhedten falánk rovarokat nevelték, hogy megpróbálják kideríteni, vajon válogatósak-e.
Simpson és Raubenheimer minden nap megmérte az egyes sáskákat, és pontos mennyiségű, különböző arányban fehérjéket és szénhidrátokat tartalmazó porított tápot etettek velük. Meglepetésükre a fiatal tudósok azt tapasztalták, hogy bármilyen táplálékkal etették is a rovarokat, azok végül szinte pontosan ugyanannyi fehérjét fogyasztottak.
Valójában a fehérjeszegény táplálékkal táplálkozó sáskák annyi pluszt ettek, hogy elérjék a fehérjecéljukat, hogy végül túlsúlyosak lettek - kívülről nem voltak pufókok, mivel a kitinvázuk nem engedi meg a hurkák képződését, de belülről tele voltak zsírral.
Ez elkerülhetetlenül arra késztette Simpsont és Raubenheimert, hogy elgondolkodjanak azon, vajon valami hasonló okozhatja-e az emberek elhízásának ismert növekedését. Számos tanulmány arról számolt be, hogy miközben a zsír- és szénhidrátfogyasztásunk növekedett, a fehérjefogyasztásunk nem.
Lehet, hogy a sáskákhoz hasonlóan a túlfogyasztásra csábítanak bennünket az ellenállhatatlan, fehérjeszegény ételek, azaz az ultra-feldolgozott ételek, amelyek a boltok polcain kínálgatják magukat? Raubenheimer és Simpson, akik jelenleg mindketten a Sydney-i Egyetemen dolgoznak, ezt állítják "Táplálkozz, ahogy az állatok" (1) című nemrég megjelent könyvükben és az Annual Review of Nutrition ímű folyóiratban megjelent összefoglalójukban (2).
Simpson a Knowable Magazine -nak adott nterjúban ismertette velünk az érvelést és az adatokat. A beszélgetést a hosszúság és az érthetőség kedvéért szerkesztettük.
Hogyan kerül egy entomológus az emberek táplálkozásának tanulmányozására?
A táplálkozási viselkedés iránti érdeklődésem egészen az ausztráliai egyetemi éveimig nyúlik vissza, amikor a birka légy lárváinak táplálékválasztását tanulmányoztam. Doktori tanulmányaim során az angliai Londoni Egyetemen megragadtam a lehetőséget, hogy a vándorló sáskák étvágyának és táplálékfelvételének szabályozását tanulmányozzam.
Mivel arról híresek, hogy hihetetlen falánkak, egyáltalán nem számítottunk arra, hogy precízen szabályozzák, mit esznek. De elkezdtem vizsgálni, hogy vajon képesek-e érzékelni a különböző tápanyagok iránti igényüket, és ennek segítségével szabályozni ezek bevitelét. Ez vezetett a különböző tápanyag-összetételű mesterséges táplálékokkal végzett kísérletekhez, amelyekből kiderült, hogy a sáskáknak tápanyagspecifikus étvágyuk van a fehérjére és a szénhidrátra (3): A táplálékuk másképp ízlik nekik attól függően, hogy mire van szükségük, és ez lehetővé teszi számukra, hogy kiegyensúlyozzák étrendjüket.
1987-ben David Raubenheimerrel együtt kezdtem el dolgozni Oxfordban, hogy kiderítsük, mi történik, ha a sáskákat olyan étrendre állítjuk, amely a különböző szükségleteket versenyre kényszeríti azáltal, hogy az állatokat olyan fehérje- és szénhidrátkeverékekkel etetjük, amelyek összetételi arányai nem felelnek meg a sáskák tápanyag szükségleteinek. Elkészítettünk 25 különböző étrendet, megmértük, hogy a sáskák mennyit ettek, milyen gyorsan fejlődtek és mekkorára nőttek, és megállapítottuk, hogy amikor a fehérje- és szénhidrátéhség verseng egymással, a fehérje győz (4).
Ez azt jelenti, hogy ha az állatokat alacsony fehérjetartalmú, magas szénhidráttartalmú étrendre állítjuk, akkor több kalóriát fognak enni a korlátozott fehérjetartalom mellett, és elhíznak. Hasonlóképpen, ha magas fehérjetartalmú, alacsony szénhidráttartalmú étrendre állítjuk őket, akkor nem kell annyit enniük, hogy elérjék a fehérjeszükségletüket, és végül lefogynak. Ezen a ponton értettük meg, hogy a táplálkozás alapvetően új elveit fedeztük fel.
Sok különböző rovarfajt kezdtünk el vizsgálni, és azt találtuk, hogy ők is képesek szabályozni a fehérje- és szénhidrátbevitelüket, és hogy gyakran, de nem mindig a fehérje volt a legfontosabb tápanyag.
Mostanra a macskáktól, a kutyáktól és szabadon élő főemlősöktől kezdve az akváriumban tartott halakon és a nyálkás penészgombákon át az emberig számos fajjal foglalkoztunk, a legkülönbözőbb összefüggésekben - az egészség és a betegségek megértésétől kezdve a takarmányok optimalizálásán át a természetvédelmi biológiáig.
Megállapította, hogy az állatok olyan tápanyagszintekre törekednek, amelyek mellett a legjobban növekednek, túlélnek vagy szaporodnak. Csak követik az étvágyukat, és pontosan azt eszik, amire szükségük van. Mi miért nem tesszük ezt?
Két lehetőség van. Vagy elromlott a biológiánk, vagy még működik, de rossz környezetben vagyunk. A tanulmányaink az utóbbit mutatták ki. Az történt, hogy az étvágyunk, amely természetes környezetben fejlődött ki, most olyan, erősen mesterséges táplálkozási környezetnek van kitéve, amelyet sok szempontból úgy terveztek, hogy meghekkelje a biológiánkat, és összezavarja az étvágyunkat.
Az egyik kedvenc példánk egy Sydneyben végzett tanulmányból származik. Háromszor négynapos időszakra egy alvásközpontba gyüjtöttünk embereket (5), és olyan ételeket és menüket adtunk nekik, amelyek változatosak és ízletesek voltak, de mindegyiknek ugyanaz volt a tápanyag-összetétele egy adott héten keresztül.
Volt egy 25 százalékos fehérje hetünk, egy 15 százalékos fehérje hetünk és egy 10 százalékos fehérje hetünk, és az alanyok minderről nem tudtak. Ami őket illeti, azt ehettek, amit akartak, minden egyformán jól ízlett, és rengeteg választási lehetőség volt. De kiderült, hogy az alacsony fehérjetartalmú héten az emberek többet ettek, mert a fehérjeéhségük arra késztette őket, hogy több kalóriát egyenek, hogy megpróbáljanak elegendő fehérjét bevinni. Ezt nagyrészt úgy tették, hogy az étkezések közötti nassolást fokozták, és szelektíven fogyasztották a sós ízű nassolnivalókat.
Később felfedeztük, hogy amikor kevés fehérjét viszünk be, mint például a 10 százalékos fehérje diéta esetén, akkor megemelkedik az FGF21 nevű hormon szintje, amely főként a májból szabadul fel. Egérkísérletekben kimutattuk (6), és emberekben is megerősítettük (7), hogy az FGF21 bekapcsolja az ízkereső viselkedést, ami a fehérjefogyasztás közvetítője.
Nos, ha ilyen szervezeti reakció indul be, és a kéznél lévő ízletes dolog egy zacskó barbecue-ízű burgonyacsipsz, az egy fehérjecsali. Tévesen arra készteti, hogy azt egye meg, de ezzel nem jut jelentős mennyiségű fehérjéhez. Fehérjeéhes marad, és többet kell ennie, hogy kielégítse a fehérjeéhséget. Ez azt jelenti, hogy felesleges kalóriákat visz be, és pontosan ez történik velünk a modern táplálkozási környezetünkben.
Ön azzal érvel, hogy az ultra-feldolgozott élelmiszerek különösen valószínűsítik, hogy túl sok kalóriát fogyasztunk. Miért lenne ez így?
Az elmúlt néhány évben a lakossági felmérések adatai azt mutatták, hogy az Egyesült Államokban, Ausztráliában és az Egyesült Királyságban egy átlagos ember kalóriáinak több mint felét - egyes esetekben 90 százalékát vagy még többet - ultrafeldolgozott élelmiszerekből szerzi be (8). Ahogy nő a ultrafeldolgozott élelmiszerek aránya az étrendben, a fehérjebevitel nagyjából változatlan marad, de az energiabevitel meredeken emelkedik, mivel a fehérje kevesebb ezekben az élelmiszerekben, amelyekben túlsúlyban vannak a zsírok és szénhidrátok. Tehát ez a fehérjeéhség, amelyet kezdetben a sáskáknál fedeztünk fel, bennünk is működik. Modern táplálkozási környezetünkben ez az energia túlfogyasztására késztet bennünket, és ez egy ördögi kört indít el.
Azt tapasztaljuk, hogy a túlsúlyos emberek anyagcseréje szabályozatlanná válik. A szöveteik kevésbé reagálnak az inzulinra, amely normális esetben a fehérje-anyagcserét szabályozza. Ezáltal a fehérje-anyagcsere kevésbé lesz hatékony, ami arra készteti a szervezetet, hogy lebontsa a sovány szöveteket, például az izmokat és a csontokat, és fehérjét égessen el az energiatermeléshez.
Ez megnöveli az emberek fehérjeigényét, így még többet fognak enni, még többet híznak, még jobban megzavarodik az anyagcseréjük, még több fehérjét fognak kívánni, és így tovább.
Azóta ezt az alapelvet vettük alapul, és egy tavaly év végi tanulmányban alkalmaztuk, új megközelítést javasolva arra vonatkozóan, hogy miért hajlamosak a nők a menopauza idején hízni (9). Ez az az időszak, amikor a reproduktív hormonok csökkenése miatt a fehérjék lebomlási aránya a csontokban és az izmokban meredeken nő. És ez ugyanahhoz vezet, amit az imént leírtam.
Ezt látjuk az öregedés során is, ezt látjuk a dohányzó embereknél, ezt látjuk a túlzott alkoholfogyasztásnál - ezek mind olyan állapotok, amelyekben az FGF21 megemelkedik, a fehérjeétvágy és egyben a fehérje lebontása is megnő, így egy ilyen ördögi körbe kerülünk.
Entomológusként hogyan sikerült meggyőznie a táplálkozástudományban dolgozó kollégákat, hogy ez számít?
Ez csak a bizonyítékok halmozódása. Tavaly ősszel felszólaltunk a londoni Royal Societyben egy nagy elhízási konferencián, és az előadásunkra adott reakció azt jelezte számomra, hogy a fehérjeszabály ma már elfogadott, mint az elhízás egyik fő, hiteles magyarázata. A bizonyítékaink preklinikai, klinikai és követéses vizsgálatokból származik, valamint populációs szintű elemzésekből ered - ez most már megkérdőjelezhetetlen. A fennmaradó kérdés a következő: Az elhízást befolyásoló különböző hatások közül vajon a fehérjeéhség a legfontosabb? Szerintünk valószínűleg igen.
Miért a fehérje lenne a legerősebb hajtóereje az étvágyunknak? Mi lenne a biológiai logika?
Mindhárom makrotápanyag - zsír, szénhidrát és fehérje - kalóriát tartalmaz, így bármelyiket elégethetjük, hogy energiát nyerjünk belőle, és bármelyikből glükózt állíthatunk elő, amely a sejtjeink és az agyunk számára a legkedvezőbb üzemanyag.
De csak a fehérje tartalmaz nitrogént, amelyre számos más céllal van szükségünk, a sejtjeink fenntartásától az utódok előállításáig. Nem akarunk túl kevés fehérjét enni.
Marad a kérdés, hogy miért nem esszük túl magunkat fehérjéből. Miért eszünk kevesebb kalóriát, mint amennyire szükségünk van egy fehérjedús étrend mellett, ahelyett, hogy túl sok fehérjét fogyasztanánk? Számunkra ez azt jelentette, hogy a túl sok fehérje elfogyasztásának ára van, és nekiláttunk, hogy felfedezzük ezt a költséget a gyümölcsmuslicáknál. Megterveztünk egy nagyszabású kísérletet (10), amelyben ezer muslicát helyeztünk el a 28 étrend egyikében, amelyek a fehérje és a szénhidrát - a muslicák két fő makrotápanyagának - arányában változtak. Azt találtuk, hogy a muslicák az alacsonyabb fehérjetartalmú, magas szénhidráttartalmú étrenddel éltek a legtovább, de a legtöbb petét a magasabb fehérjetartalmú, alacsonyabb szénhidráttartalmú étrenddel rakta le. Az igazán magas fehérjetartalmú étrend végül egyik eredmény szempontjából sem volt jobb.
Ez megdöntötte a kalóriák korlátozásával és az öregedéssel kapcsolatos százéves gondolkodásmódot: Az uralkodó nézet az volt, hogy a csökkentett kalóriák meghosszabbítják az életet, de adataink azt mutatták, hogy a kalóriák típusa számít, nevezetesen a fehérje és a szénhidrátok aránya. Ez akkoriban nagy port kavart - a tanulmány 2008-ban jelent meg.
Ugyanezt a kísérletet egereken is elvégeztük (11). Ehhez a táplálkozási tervhez harmadik tápanyagdimenzióként hozzá kellett adnunk a zsírt. Ez egy hatalmas vizsgálatot igényelt. Több mint 700 egeret vettünk, és 25 különböző étrend egyikét adtuk nekik, amelyek a fehérje, a szénhidrát és a zsír koncentrációjában és arányában változtak. A vizsgálat lefolytatásához 6 tonna kísérleti étrendre volt szükség, és ez a vizsgálat 3-4 évig tartott, amíg a legidősebb egerek elpusztultak.
Ez volt az első egy sor nagy egérkísérlet sorozatból, ahol különböző típusú szénhidrátokat, különböző arányú aminosavakat és így tovább vizsgáltunk. Az eredmény röviden és tömören az volt, hogy az egerek tovább éltek alacsony fehérjetartalmú, magas szénhidráttartalmú étrenddel, de jobban szaporodtak magas fehérjetartalmú, alacsony szénhidráttartalmú étrenddel - nagyon hasonlóan a legyekhez.
Fontos, hogy az alacsony fehérjetartalom előnye csak akkor érvényesült, ha a szénhidrátok nehezebben emészthető összetett szénhidrátok (12), például rostok és keményítő voltak, nem pedig egyszerű cukrok. Ha ezt lefordítjuk az emberi populációkra, és megnézzük, hogy a világ mely populációi élnek a leghosszabb ideig, akkor kiderül, hogy azok, akik alacsony fehérjetartalmú és magas egészséges szénhidrát- és zsírtartalmú étrendet tartanak, mint például a mediterrán típusú étrend és a hagyományos okinawai étrend.
Biztos vagyok benne, hogy ezek mind nagyon egészségesek, de hogyan kezelik az emberek az étvágyukat az ilyen diéták során?
Ez egy nagyon érdekes kérdés. Az okinawaiak biztosan éhesek a fehérjére. A hagyományos japán konyhában szinte vallási jelentőséget tulajdonítanak az umami ízeknek, amelyek a fehérjék jellegzetessége, az ételek ízében a fehérjetartalmat jelzi. Tehát ez olyan, mint egy társadalmi fehérjeéhség.
A másik kérdés: Miért nem szenvednek mindannyian elhízástól, mert sokkal többet kell enniük, hogy hozzájussanak a fehérjéhez? A válasz az, hogy a hagyományos étrend alacsony energiatartalmú, és magas rosttartalmú. Azzal, hogy többet esznek, hogy megpróbálják kielégíteni a fehérjeszükségletüket, több kalória helyett több rostot esznek, amíg a gyomruk meg nem telik. Ez döntő különbség a modern, iparosított táplálkozási környezettel szemben, amely nem csak fehérjében, de rostban is alacsony - és magas a zsír- és szénhidráttartalma.
Ha az alacsony fehérje- és rosttartalom a fő probléma, akkor segítene, ha csak növelnénk ezeket az ultrafeldolgozott élelmiszerekben? Vagy ez nem lenne elegendő?
A tudomány már több olyan módon is ebbe az irányba terelte az iparágat, amelyek nem teljesen hasznosak. A magas fehérjetartalmú snack-ipar olyan jelenség, amely erre a tudományra épít. A válaszuk a következő volt: Most már van egy új piacunk a magas fehérjetartalmú szeletek számára. Hogy ez végső soron segít-e a világ derékbőségén, az jelenleg kevésbé egyértelmű, mivel az élelmiszeripari környezet egésze továbbra is tele van alacsony fehérjetartalmú, rostszegény, ultrafinom feldolgozott élelmiszerekkel.
Az ultrafeldolgozott élelmiszerek fehérjetartalmának csökkentését elsősorban az indokolta, hogy a fehérje drágább, mint a zsírok és szénhidrátok. Olcsóbb volt kivenni a fehérje egy részét, és egy kicsit több zsírt és szénhidrátot adni hozzá, különösen akkor, amikor a cukor, a zsír és egy kis só összekeverésével fantasztikus ízt lehet adni a dolgoknak.
Az életmódbeli beavatkozások néhány nagy szolgáltatója az étrendben lévő fehérje százalékos arányának növelése felé mozdult el. És persze az elmúlt évtizedek összes kereskedelmi szempontból sikeres divatdiétája magas fehérjetartalmú diéta volt. De egyik sem veszi figyelembe azt a tényt, hogy a magasabb fehérjetartalmú étrendnek potenciálisan ára van.
Amint azt eredetileg muslicák és egerek esetében kimutattuk, a szükségesnél magasabb fehérje-szénhidrát arány felgyorsítja szöveteink öregedését. Ennek ellenére, ha elhízással és cukorbetegséggel küzdünk, a magas fehérjetartalmú étrend előnyei a fogyás szempontjából meghaladhatják a hátrányokat. Fontos, hogy megértsük a különböző étrendi arányokkal járó relatív hátrányokat és előnyöket, és a személyes céljainkhoz viszonyítsuk őket, valamint szakítsunk az interneten terjedő sokféle divatdiétákkal.
Tehát inkább több rostot és kevesebb szénhidrátot és zsírt javasol, mint több fehérjét? Hogyan befolyásolja ez a saját étkezéseken kívüli nassolnivalók kiválasztását?
Nagyon szeretem az ételeket, a főzést, sőt a vadászatot és a gyűjtögetést is - horgász is vagyok. De ugyanúgy fogékony vagyok az ultrafeldolgozott élelmiszerek és italok szirénhangjára, mint bárki más. Ezeket a termékeket úgy tervezték, hogy ellenállhatatlanok legyenek, ezért kerülöm őket, kivéve alkalmanként. Nincsen ezekből az otthonomban vagy a bevásárlókocsimban.
Családként teljes értékű élelmiszereket, sok gyümölcsöt és zöldséget, hüvelyeseket, dióféléket és gabonaféléket, valamint tejtermékeket és jó minőségű húst, halat és baromfit fogyasztunk. Sokféleképpen összeállítható egy táplálkozás szempontjából kiegyensúlyozott és ízletes étrend, alkalmazások vagy számítógépes programok használata nélkül. Elvégre a földi élet történetében egyetlen fajnak sem volt ezekre szüksége.
A trükk az, hogy fordítsuk előnyünkre a kialakult biológiailag programozott étvágyukat, és olyan környezetet teremtünk, amelyben az étvágyunk az egészséges és kiegyensúlyozott táplálkozás felé irányíthat minket. Segítenünk kell, hogy étvágyunk saját magunkért és egészségünkért dolgozzon, nem pedig az élelmiszer- és az üdítőital ipar profitjáért.
Hivatkozások:
1. https://www.eatliketheanimals. com/
2. https://www.annualreviews.org/ doi/10.1146/annurev-nutr- 071715-051118
3. https://doi.org/10.1016/0195- 6663(91)90069-5
4. https://doi.org/10.1006/anbe. 1993.1114
5. https://doi.org/10.1371/ journal.pone.0025929
6. https://doi.org/10.1016/j. celrep.2019.05.022
7. https://doi.org/10.1371/ journal.pone.0161003
8. https://doi.org/10.1017/ S1368980017001574
9. https://doi.org/10.1111/1471- 0528.17290
10. https://doi.org/10.1073/pnas. 0710787105