Как аминокислоты влияют на уровень насыщения от еды

Как добавка аминокислот влияет на уровень серотонина

Не секрет, что еда приносит удовольствие. Природа заложила физиологический механизм, который побуждает нас есть. Одним из основных сигнальных механизмов здесь является выделение гормона «счастья» – Серотонина – в ответ на получение пищи организмом. Серотонин, в свою очередь, является производной от аминокислоты Триптофана [2,4] и, когда мы едим, большее кол-во Триптофана может поступать в мозг и конвертироваться в искомый Серотонин. Выделение Серотонина, к слову, является не только побуждением к потреблению очередной порции пищи, но также служит и ограничителем к прерыванию процесса еды [1,2]. Дело в том, что повышение Серотонина дает удовольствие, успокаивает и снижает наши потребности поиска еды и насыщения себя питательными веществами. Интересным и важным фактом, который хотелось бы рассмотреть в рамках данной статьи, является то, что разная пища по-разному создает нам серотониновый отклик в мозге и об этом далее по тексту.

Первое, что является важным в серотониновом отклике на поступление пищи, это не столько само повышение Триптофана (Трф) в крови, сколько его способность «проникать» в мозг, где он будет конвертироваться в Серотонин. Дело в том, что большинство молекул, транспортируемых в крови, свободно поступать в мозг не могут. В мозге есть т.н. гематоэнцефалический барьер, который является своего рода защитой от нежелательных субстанций, типа, патогенов, микроорганизмов, токсинов, которые могут оказать нежелательное воздействие на мозг. Триптофан в этом плане также относится к когорте «большинства» обычных молекул и для того, чтобы попасть в мозг, ему нужен специальный «транспорт» [4]. Таковым является транспортный белок, который специализируется на переносе определенных аминокислот (АК), которые входят в группу НЕЙТРАЛЬНЫХ (НАК) [4]. К нейтральным аминокислотам помимо Триптофана относятся также Тирозин, Фенилаланин, Лейцин, Изолейцин и Валин [4]. Три последние АК являются аминокислотами ВСАА, популярной добавкой спортивного питания, которая используется для стимуляции роста мышц. Также стоит упомянуть и протеиновые напитки (сыворотка), которые в своем составе имеют повышенное содержание ВСАА.

Таким образом, у транспорта Нейтральных Аминокислот существует конкуренция. От того, каких аминокислот НАК в данный момент времени больше в крови, и будет зависеть бронирование ими места в переносчике, который должен транспортировать их в мозг. Т.е., к примеру, если мы выпили протеин или аминокислоты ВСАА, то места Триптофану для попадания в мозг может не остаться и «радости» от еды при этом можно не получить.

ВОПРОС – хорошо это или плохо? И ВСАА, и сывороточный протеин действительно являются «рабочими» добавками силового тренинга, но в данной статье рассматривать другие их эффекты не предполагается. Здесь интересно рассмотреть конкуренцию ВСАА/Трф в диетическом контексте, в контексте серотонинового отклика от еды. Эта конкуренция может приносить и отрицательные эффекты. Одновременно ее можно использовать и в целях построения Протоколов питания. И для начала приведем одно исследование.

Исследование [1]

Для изучения брались 4 группы мышей, которым на протяжении всей жизни давали питание. Питание для всех групп включало равное по кол-ву содержание белка в составе калорийности (18% БЖУ). Аминокислотный же состав был разный. Разница аминокислот в составе белка регулировалась за счет добавления или, наоборот, снижения аминокислот ВСАА. Контрольная группа, названная «ВСАА 100», имела базовым источником белка казеин. Содержание аминокислот ВСАА в этой группе принималось эталонным и равным 100%. Другим 3 группам - 20%, 50% и 200%, базовый источник белка – казеин, снижался, а другие аминокислоты добавлялись так, чтобы получить соответственно величины в 20%, 50% и 200% содержания ВСАА от контрольной группы. Остальные питательные вещества (жиры/углеводы) у всех групп были идентичными. (подробнее см. Табл. 1)

Табл.1

Результаты исследований

Исследователи обнаружили, что группа «ВСАА 200» набирала больше веса, чем остальные группы. Причем тощая масса тела (мышцы) у всех групп была одинаковой, вес «группы 200» был больше за счет жировой компоненты. Как оказалось, это обстоятельство объяснялось тем, что «группа 200» потребляла больше пищи, чем остальные группы, т.е. банально переедала (см. рис.1).

Рис.1

Поскольку мыши из группы «200» переедали, то чувствительность к инсулину у них снижалась, а концентрация триглицеридов в крови была выше, чем у других групп. Эти совокупные переменные, сопутствующие ожирения, привели к тому результату, что продолжительность жизни мышей «группы 200» была значимо короче контрольной группы (см.рис.2).

Рис.2

Для того, чтобы проверить теорию, что влияло на продолжительность жизни мышей «группы 200», избыточные ВСАА или ожирение вследствие переедания, ученые ограничили потребление пищи мышей. И да, продолжительность жизни при том же составе аминокислот ВСАА, но со сниженной калорийностью значительно увеличилась (см.рис.3).

Рис.3

Заключение о взаимосвязи BCAA и Триптофана

Резюме, сделанное учеными, как уже понятно из вышесказанного, находилось в поле конкуренции между аминокислотами. BCAA в больших количествах не давали Триптофану попадать в мозг и конвертироваться в Серотонин. Группа мышей «200» никак не могла насытиться едой и получить ожидаемый Серотониновый отклик на прием пищи. ВСАА повышали аппетит и мыши переедали, что приводило и к ожирению, и, как следствие, к снижению продолжительности жизни.

Интересным моментом здесь является тот факт, что когда исследователи решили добавить мышам также и 200-кратную дополнительную дозу Триптофана, то эффект повышения аппетита от BCAA в значительной степени исчез!!!

Эту особенность разумно использовать в построении собственных Протоколов питания, когда прерывать использование добавок ВСАА и протеина нежелательно, но в целях стоит задача сброса веса и контроля потребляемой пищи.

Как взаимодействуют еда и настроение

Продолжая логику повествования, вполне обоснованным видится вывод, что продукты богатые Триптофаном должны давать большее удовольствие. Такими продуктами считаются индейка, курица, молоко, сыр, арахис, овсянка, шоколад [2]. Однако, на поверку, эти продукты, почему-то, не создают такой же ярко выраженной серотониновой реакции, как, скажем, банальные сладости, типа конфет или торта, где содержания Триптофана ничтожно.

Два момента есть к тому объяснением. ПЕРВЫЙ уже обозначен выше по тексту и заключается в том, что конвертация Триптофана в Серотонин зависит не от того, как много Триптофана в крови в данный момент времени, а, в первую очередь от того, как он соотносится с остальными нейтральными аминокислотами [1,2,4,5]. Для более детального рассмотрения этого соотношения используем Табл.2 из источника [2]

L-триптофан и конкурирующие Нейтральные Аминокислоты (НАК), содержащиеся в продуктах питания. Таблица пересчитана с оригинала в международную систему единиц, для чего приняты следующие единицы пересчета: фунт (pound) равен 453.6 г, кварта (quart) – 946.4 мл, унция (ounce) 28.35 г, кусок (хлеба) соответствует унции – 28.35 г.

Табл.2

Из таблицы видно, что продуктов, которые содержали бы только Триптофан, НЕТ. Состав аминокислот обязательно содержит и «конкурентов» – аминокислоты НАК. Есть продукты, которые изначально больше других богаты Триптофаном (сыр, арахис, овсянка). А есть продукты, у которых соотношение Трф/НАК более выгодное (молоко, шоколад, бананы), и по опыту знаем, что «вторые» продукты, не смотря на невысокое содержание Триптофана, дают более сильную реакцию удовлетворения.

Однако, более значимым объяснением реакции удовольствия на сладкое будет ВТОРОЙ момент.

Здесь для начала надо обозначить тот момент, что аминокислоты в том или ином кол-ве всегда присутствуют в крови [3]. Не может быть такого момента времени, когда бы значение какой-либо АК равнялось нулю. Также, как и уровень Глюкозы крови, уровень аминокислот будет находится в определенных референсах. Если мы поели, то он будет повышаться и организм будет предпринимать механизмы их распределения по органам и тканям. Если же мы «голодаем», то для обновления, скажем, белков сердца новые АК будут браться из общего пула оборота аминокислот, которые для этого транспортируются по крови. «Новые» АК будут заимствоваться из других белковых структур и в приведенном гипотетическом примере аминокислоты для сердца будут появляться из расщепляющихся белков, к примеру, мышц, которые для такого случая организму менее нужны, чем для сердца.

И вот теперь мы едим сладкое. Сладкое вызывает выброс Инсулина при снижении уровня Глюкозы крови. Но, Инсулин усиливает утилизацию из крови не только Глюкозы, но также и аминокислот [5]. Инсулиновая реакция будет «загонять» Нейтральные Аминокислоты в клетки мышц и органов [5]…но не Триптофан! На поверку, для утилизации Триптофана в клетки нужна достаточно высокая его концентрация в крови, которая соответствует значениям 1.0 – 10.0 мМоль [3]. А вот для попадания Триптофана в мозг достаточно концентрации 0.1 – 0.6 мМоль [3], которая соответствует обычной, стандартной «кровяной» концентрации этой аминокислоты. Таким образом, съедая сладкое, посредством инсулиновой реакции мы снижаем концентрацию НАК в крови и убираем конкуренцию с Триптофаном за транспорт в мозг. В итоге Триптофан конвертируется в Серотонин и дает нам куда как более сильное удовольствие, чем ортодоксальные Триптофановые продукты.

Рекомендации по приему аминокислот

Во-первых, чтобы получить максимальное удовольствие от еды, и это можно рассматривать как ответ на вопрос, вынесенный в заглавие статьи, нужно:

• Во-первых, поднимать Триптофан,
• Во-вторых, снижать кол-во другим Нейтральных Аминокислот (ВСАА и др.)
• В-третьих, вызывать Инсулиновую реакцию.

Для примера можно предложить такие сочетания продуктов:

• овсяные хлопья, типа, «мюсли», можно с молоком
• бананы + арахис, можно в виде напитка взбить в шейкере, добавив молоко (протеин НЕ добавлять!)
• шоколадка с орехами, типа «Snickers»

Насколько такое питание стоит использовать, решать каждому, поскольку данные сочетания назвать диетическими сложно, и они будут приводить к набору лишних килограммов.

Во-вторых, чтобы получать удовольствие от еды, но не набирать килограммы, используя вышесказанное, нужно обеспечить повышение Триптофана за счет самой аминокислоты, а не Инсулина. Логичным будет включать в свой рацион продукты богатые Трф, но низкоуглеводные, к примеру, индейку, тунец, сыр, арахис, черный шоколад. Очень аккуратно стоит относится к добавкам спортпита (ВСАА и протеин), которые будут снижать доступность Трф. Вполне обоснованным будет принимать и «чистую» добавку аминокислоты Триптофан в капсулах. К слову, рекомендации данного раздела будут очень актуальны на программах сброса веса, когда калории снижены, а желание есть от этого повышается. «Сидеть» на диете всегда трудно и это будет происходить в том числе и по причине соотношения Трф/ВСАА, когда кол-во белковых продуктов, включая употребление протеиновых напитков, рекомендуется повышать. В таких случаях разумно компенсировать свою диету добавкой аминокислоты Триптофан.

В-третьих, не для всех актуален вопрос лишних килограммов. Часть адептов силового тренинга находятся ровно в противоположной диетической парадигме. У них задача набора «массы» и стоит вопрос, как есть БОЛЬШЕ! Концепция соотношения Трф/ВСАА может дать ответ и на этот вопрос. Напомню исследование, которое приводилось здесь ранее, в котором мыши, получавшие высокие дозы ВСАА не могли насытиться и ели больше. Вот этот эффект и можно использовать – ВСАА, сыворотка вам в помощь! Добавление этих добавок будет повышать аппетит и есть можно больше, чем обычно. Накопление же лишнего жира, плохие показатели крови и продолжительность жизни – это уже решение, которое каждый сделает по своему разумению.

Источники:

1. «Branched-chain amino acids impact health and lifespan indirectly via amino acid balance and appetite control”, Samantha M. Solon-Biet, Stephen J. Simpson & etc., Nature Metabolism volume 1 (2019), pages 532–545
2. «L-Tryptophan: Basic Metabolic Functions, Behavioral Research and Therapeutic Indications», Dawn M Richard, Michael A Dawes, Charles W Mathias, Ashley Acheson, Nathalie Hill-Kapturczak, and Donald M Dougherty, International Journal of Tryptophan Research 2009:2 45–60
3. «The role of blood-brain barrier transport of tryptophan and other neutral amino acids in the regulation of substrate-limited pathways of brain amino acid metabolism», W M Pardridge, Journal of Neural Transmission. Supplementum, 1979: (15): 43-54.
4. «Diet-induced changes in plasma amino acid pattern: effects on the brain uptake of large neutral amino acids, and on brain serotonin synthesis», J.D. Fernstrom, Journal of Neural Transmission. Supplementum,1979:(15):55-67
5. «Effects of carbohydrates on brain tryptophan availability and stress performance», C.R.Markus, Biological Psychology, Volume 76, Issues 1–2, September 2007, Pages 83-90