Kvaliteten af ​​protein fra den almindelige bønne

Mennesker kræver visse minimale mængder af de uundværlige aminosyrer (IAA) fra kostproteiner for at opretholde sund vækst og kropsfunktion (1). Disse aminosyrer laves ikke i kroppen og skal tilføres i kosten. Proteinkvalitet handler om, hvordan kostens proteiner kan tilfredsstille kroppens behov for IAA på forskellige stadier af livet (1,2) for at lave forskellige kropsproteiner og biomolekyler. Det er vigtigt for folkesundheden og har økonomiske overvejelser med hensyn til national fødevarepolitik, verdensproduktion og handel med proteiner. Usikkerhed om kostens kvalitet, specifikt med henvisning til dens proteinkvalitet, påvirker potentielt en nations sundhed, økonomi, landbrug og næringsstofsikkerhed. Internationale organisationer er begyndt at tage fat på disse problemer. Dårlig kostkvalitet har en markant negativ indvirkning på de følsomme perioder af graviditeten (3) og de første to leveår (de første 1000 dage). Desuden er proteinkvalitet relateret til hæmning, som er udbredt i maj lav- og mellemindkomstlande, fordi tilstrækkelig proteinkvalitet er påkrævet for optimal lineær vækst. Derfor vil det sandsynligvis have en indvirkning på WHO's Global Nutrition Target 2025 for at reducere forekomsten af ​​stunting (lav højde i forhold til alder) hos børn under 5 år med 40 %. Stunting har vist sig at reducere kapaciteten til læring hos børn og dermed produktiviteten hos voksne (4). Af betydning er det også, at hæmning øger risikoen for at udvikle fedme og kroniske ikke-smitsomme sygdomme (CNCD) og spiller derfor en rolle i CNCD's indvirkning på stigende omkostninger for sundhed og økonomi, især i udviklingslande (5). Det er klart, at for at opfylde IAA's diætbehov er nøjagtig vurdering af deres tilgængelighed afgørende.

Tilgængeligheden af ​​aminosyrer fra proteinkilder afhænger af deres aminosyresammensætning og fordøjelighed, hvilket har været målestok for vurderingen af ​​proteinkvalitet. Fødevare- og landbrugsorganisationen (FAO) afholdt i 2011 et internationalt symposium om kostprotein for menneskers sundhed, hvor det blev erkendt, at det nuværende mål for proteintilgængelighed ved hjælp af oro-fækal nitrogenbalance undervurderer fordøjeligheden, fordi kolonmetabolisme, der bidrager med yderligere nitrogen til kostens nitrogen, ikke er taget i betragtning ved afføringstabet. Udvalget konkluderede, at der er behov for en mere robust metode til vurdering af proteinkvalitet. Hvor oro-ileal balance er en mere præcis metode til proteinfordøjelighed (6,7), er det en dyr og invasiv metode, og der er utilstrækkelige menneskelige data.

Efter symposiet i 2011 indkaldte FAO i 2013 til et ekspertkonsultationsmøde og udgav en rapport , 'Kostproteinkvalitetsvurdering i human ernæring' (8) som en del af opfordringen fra FN om at fremme bæredygtig kost og sundhed og påvirket af WHO's tekniske note fra 2012 om fødevarer til håndtering af moderat akut underernæring hos børn(9) Denne rapport var hovedsageligt motiveret af fremskridt inden for tilgængelige metoder til at måle kvaliteten af ​​ernæringsproteiner med mere nøjagtighed. Det blev foreslået, at en minimalt invasiv metode baseret på Dual Stable Isotope Tracer-tilgang kunne udvikles til nøjagtigt at vurdere proteinkvaliteten. IAEA holdt et konsulentmøde i oktober 2013 for at diskutere stabile isotopiske metoder til at måle proteinkvalitet hos mennesker, efterfulgt af et FAO-ekspertarbejdsgruppemøde i marts 2014 i Bangalore, for specifikt at definere de mest passende forskningsmetoder til at måle proteinfordøjelighed og -anvendelse. hos mennesker (10). Derfor har Det Internationale Atomenergiagentur (IAEA) etableret et koordineret forskningsprojekt (CRP) med det formål at udvikle og validere en ny Dual Stable Isotope Tracer-metode, der er minimalt invasiv til at vurdere proteinfordøjelighed og udnyttelse fra plantebaserede kostvaner, da de indtages af sårbare befolkningsgrupper, i regioner, der sædvanligvis er afhængige af plantebaserede kostvaner. Generelt er metoden baseret på det koncept, at hvis IAA bliver mærket med isotop i fødevarematrixen, giver deres udseende i blodet et mål for biotilgængelighed, som er uafhængig af andre proteiner i maden og uafhængig af endogene kropsproteiner. Sammenlignende sporstofforekomst i blod af mærkede test- og referenceproteiner giver et direkte mål for fordøjelse og biotilgængelighed af testproteinet. Når referenceproteinet er ledsaget af en spormængde af en anderledes mærket aminosyre, såsom 13C6-phenylalanin, vil det også give et indeks for aminosyreabsorption efter fordøjelse. Vi er blevet tildelt en IAEA-bevilling som en del af CRP og foreslår at udføre undersøgelser i raske menneskelige voksne for at vurdere tilgængeligheden af ​​IAA fra iboende mærkede almindelige bønne (Phaseolus vulgaris), som er blandt de otte arter, der betragtes som globale prioriteter af den rådgivende myndighed. Group for International Agricultural Research (CGIAR, 2012) (11) Forskningsprogrammet omfatter udnyttelse af bælgfrugter til at bekæmpe fattigdom, sult, fejlernæring og miljøforringelse. Vores samarbejdspartner fra Det Videnskabelige Forskningsråd vil dyrke bønnerne. Aminosyrerne i bønnen vil blive mærket med deuterium ved at tilsætte en bolusdosis deuteriumoxid til kunstvandingsvandet. De har med succes produceret mærkede bønner i en pilotundersøgelse. At måle IAA-tilgængelighed og proteinkvalitet i den almindelige bønne nøjagtigt vil være nyttig til at informere om kostvalg i overensstemmelse med et godt helbred. Hovedformålet med denne undersøgelse er at udvikle en minimalt invasiv metode til nøjagtigt at måle proteinkvaliteten i den almindelige bønne for at informere om konsistente kostvalg med godt helbred. Vi sigter også på at etablere et absorptionsindeks i forhold til phenylalanin til brug i fremtidige undersøgelser og at vurdere udnyttelsen af ​​proteinet ved at måle proteinoxidation og urinaminosyrer.

Specifikke mål er:

1. at karakterisere bønneproteinet til isotopberigelse
2. at kvantificere bønneaminosyrer, der stilles til rådighed for kroppen, når bønnen og et referenceprotein indtages af raske voksne i alderen 20 til 45 år.
3. at etablere et indeks for aminosyreabsorption
4. at bestemme fordøjelige uundværlige aminosyrescores