Jakość białka z fasoli zwyczajnej

Ludzie wymagają pewnych minimalnych ilości niezbędnych aminokwasów (IAA) z białek dietetycznych, aby utrzymać zdrowy wzrost i funkcjonowanie organizmu (1). Aminokwasy te nie są wytwarzane w organizmie i muszą być dostarczane z pożywieniem. Jakość białka dotyczy tego, w jaki sposób białka dietetyczne mogą zaspokoić zapotrzebowanie organizmu na IAA na różnych etapach życia (1,2) w celu wytworzenia różnych białek organizmu i biomolekuł. Jest ważny dla zdrowia publicznego i ma względy ekonomiczne w odniesieniu do krajowej polityki żywnościowej, światowej produkcji i handlu białkami. Niepewność co do jakości diety, szczególnie w odniesieniu do jakości białka, potencjalnie wpływa na zdrowie, gospodarkę, rolnictwo i bezpieczeństwo żywieniowe narodu. Organizacje międzynarodowe zaczęły zajmować się tymi kwestiami. Zła jakość diety ma wyraźny negatywny wpływ na wrażliwe okresy ciąży (3) i pierwsze dwa lata życia (pierwsze 1000 dni). Ponadto jakość białka jest związana z karłowatością, która jest powszechna w wielu krajach o niskich i średnich dochodach, ponieważ odpowiednia jakość białka jest wymagana do optymalnego wzrostu liniowego. W związku z tym prawdopodobnie wpłynie to na globalny cel żywieniowy WHO do 2025 r. dotyczący zmniejszenia częstości występowania zahamowania wzrostu (niskiego wzrostu w stosunku do wieku) u dzieci poniżej 5 lat o 40%. Wykazano, że zahamowanie wzrostu zmniejsza zdolność uczenia się dzieci, a tym samym produktywność dorosłych (4). Co ważne, zahamowanie wzrostu zwiększa ryzyko rozwoju otyłości i przewlekłych chorób niezakaźnych (CNCD), a zatem odgrywa rolę we wpływie CNCD na wzrost kosztów dla zdrowia i gospodarki, zwłaszcza w krajach rozwijających się (5). Oczywiste jest, że dla spełnienia wymagań żywieniowych IAA niezbędna jest dokładna ocena ich dostępności.

Dostępność aminokwasów ze źródeł białkowych zależy od ich składu aminokwasowego i strawności, które od dawna są miarą oceny jakości białka. Organizacja ds. Wyżywienia i Rolnictwa (FAO) zorganizowała w 2011 roku Międzynarodowe Sympozjum na temat Białka Dietetycznego dla Zdrowia Człowieka, na którym uznano, że obecny pomiar dostępności białka za pomocą bilansu azotu w jamie ustnej i kale zaniża strawność, ponieważ metabolizm okrężnicy dostarczający dodatkowy azot do azotu w diecie nie jest brany pod uwagę przy utracie stolca. Komitet doszedł do wniosku, że potrzebna jest bardziej solidna metoda oceny jakości białka. Podczas gdy równowaga ustno-jelitowa jest dokładniejszą metodą strawności białka (6,7), jest metodą kosztowną i inwazyjną, a dane dotyczące ludzi są niewystarczające.

W następstwie sympozjum w 2011 r. FAO zwołała w 2013 r. spotkanie konsultacyjne ekspertów i opublikowała sprawozdanie „Ocena jakości białka w żywieniu człowieka” (8) w ramach wezwania Organizacji Narodów Zjednoczonych do promowania zrównoważonej diety i zdrowia oraz pod wpływem nota techniczna WHO z 2012 r. dotycząca żywności stosowanej w leczeniu umiarkowanego ostrego niedożywienia u dzieci(9) Motywacją do powstania tego raportu były głównie postępy w dostępnych metodach dokładniejszego pomiaru jakości białek odżywczych. Zasugerowano, że można opracować minimalnie inwazyjną metodę opartą na podejściu Dual Stable Isotope Tracer w celu dokładnej oceny jakości białka. MAEA zorganizowała spotkanie konsultantów w październiku 2013 r. w celu omówienia stabilnych metod izotopowych do pomiaru jakości białka u ludzi, a następnie w marcu 2014 r. w Bangalore odbyło się spotkanie grupy roboczej ekspertów FAO w celu określenia najbardziej odpowiednich metod badawczych do pomiaru strawności i wykorzystania białka u ludzi (10). W związku z tym Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej (MAEA) ustanowiła skoordynowany projekt badawczy (CRP) w celu opracowania i walidacji nowej metody podwójnego stabilnego znacznika izotopowego, która jest minimalnie inwazyjna w celu oceny strawności białka i z diet roślinnych, ponieważ są one spożywane przez wrażliwe populacje w regionach, w których dieta roślinna jest zwyczajowo stosowana. Zasadniczo metoda opiera się na założeniu, że jeśli IAA zostaną znakowane izotopem w matrycy pokarmowej, ich pojawienie się we krwi daje miarę biodostępności, która jest niezależna od innych białek w pożywieniu i niezależna od endogennych białek organizmu. Porównawczy wygląd znacznika we krwi znakowanych białek testowych i referencyjnych daje bezpośrednią miarę trawienia i biodostępności badanego białka. Ponadto, gdy białku wzorcowemu towarzyszy śladowa ilość różnie znakowanego aminokwasu, takiego jak 13C6-fenyloalanina, zapewni to wskaźnik wchłaniania aminokwasów po trawieniu. Otrzymaliśmy grant IAEA w ramach CRP i zaproponowaliśmy przeprowadzenie badań na zdrowych dorosłych ludziach w celu oceny dostępności IAA z samoistnie oznakowanej fasoli zwyczajnej (Phaseolus vulgaris), która jest jednym z ośmiu gatunków uznanych przez Konsultacyjny Komitet ds. Grupa ds. Międzynarodowych Badań Rolniczych (CGIAR, 2012) (11) Program badawczy obejmuje wykorzystanie roślin strączkowych do walki z ubóstwem, głodem, niedożywieniem i degradacją środowiska. Nasi współpracownicy z Rady ds. Badań Naukowych będą hodować fasolę. Aminokwasy w fasoli będą znakowane deuterem poprzez dodanie dużej dawki tlenku deuteru do wody do nawadniania. W badaniu pilotażowym z powodzeniem wyprodukowali etykietowaną fasolę. Dokładny pomiar dostępności IAA i jakości białka w fasoli zwyczajnej będzie przydatny w dokonywaniu wyborów żywieniowych zgodnych z dobrym zdrowiem. z dobrym zdrowiem. Naszym celem jest również ustalenie wskaźnika wchłaniania w odniesieniu do fenyloalaniny do wykorzystania w przyszłych badaniach oraz ocena wykorzystania białka poprzez pomiar utleniania białka i aminokwasów w moczu.

Cele szczegółowe to:

1. scharakteryzować białko fasoli pod kątem wzbogacenia izotopowego
2. do ilościowego określenia aminokwasów fasoli dostępnych dla organizmu, gdy fasola i białko referencyjne są spożywane przez zdrowe osoby dorosłe w wieku od 20 do 45 lat.
3. w celu ustalenia wskaźnika wchłaniania aminokwasów
4. w celu określenia liczby strawnych niezbędnych aminokwasów