Tài liệu tham khảo
5.4. Chất đạm và cac acid amin
P. Fuerst, NEP Deutz, Y Boirie, E Roth, PB Soeters Muc tiéu
— Biết nhu cầu acid amin và protein trong hỗ trợ dinh dưỡng.
—_ Giải thích sự khác nhau giữa các acid amin thiết yếu và không thiết yếu.
— Xác định các chức năng đặc biệt của một số acid amin.
Liệt kê một số chức năng quan trọng của protcin.
Tên gọi “protein” xuất phát đầu tiên tử một từ Hy Lạp “proteion”. Năm 1838 Mulder xác định protein là một nhóm, có liên quan đến tất cá các dạng của cuộc sống. Thật ra, nhà triết học Engel đã định nghĩa cuộc sống là dạng protein sống.
Tâm quan trọng của chúng là ở chỗ mọi tế bào trong cơ thể đều được cấu tạo một phần từ protein mà luôn được tiêu hao và đồng thời thay thế liên tục”.
5.4.1. Nhu cầu protein và aciđ amin ở người
Nhu cầu protcin tối thiểu trong chế độ ăn ước tính là 0,45g protein/kg cân nặng.
Trong béo phì nặng, con số này ước tính quá mức nhu cầu và nên tính toán nhu cầu dựa trên khối mỡ tự đo hoặc trọng lượng cơ thể lý tưởng. Vào năm 1985, Ủy ban Quốc tế được yêu cầu bởi Tổ chức Nông Lương Thế giới (FAO). Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) và Tổ chức Các Quốc gia Thống Nhất (UNO) đã bạn hành báo cáo mới về nhu cầu an toàn cửa protein”. Báo cáo này tiễn kiến nghị việc sử dụng protein chất lượng cao (acid amin thiết yếu cao) và cung cấp đầy đủ năng lượng.
Nhu cầu cho | người trẻ tuổi là 0,75 — 0,8 g protein/kg trọng lượng cơ thể, Ước tính như cầu protein hàng ngày ở trẻ con là 2,4 g/kg trong tháng đầu tiên, giảm xuống còn I,85 g/kg trong vòng 6 tháng kế tiếp. Sau năm đầu tiên, khó xác định nhu
Các chát sử dụng trong dinh dưỡng qua đường tĩnh mạch và đường tiêu hóa 263 cầu hơn, nhưng chúng tăng lên vào khoảng I,2 g/kg ở !-2 năm đầu cho đến mức 0,75 — 0.8g/kg. Hiện các tính toán gần dựa trên phân tích hồi qui đường thẳng 2 pha cho rang nhu cầu hơi cao hơn là 0,9 — 1,0 g/kg. Ngoài ra, phương pháp thay thế thành cân bằng nitd, chỉ thị về kỹ thuật oxi hóa acid amin”Ì, đã được để nghị.
Phương pháp này để nghị nhu cầu người lớn vào khoảng giữa 0,93 và 1,25 g/kg/ngày. Phụ nữ mang thai nên nhận trung bình thêm Ốg protein mỗi ngày và 17,5 g protein cho phụ nữ cho con bú. Trong thời kỳ bệnh lý và hồi phục, cung cấp 1,5 g/kg là mong muốn “” và I,0-— !,5 g/kg cho người già.
Khi được mô tả trên kg trọng lượng, nhu cầu của protein và của mỗi acid amin thiết yếu giảm dẫn với sự gia tăng về tuối từ tuổi ấu thơ. Tuy nhiên, nhu cầu các acid amin thiết yếu giẩm nhiều hơn các acid amin của protein toàn phầu. Do đó, tỉ lệ mong muốn của
acid amin thiết yếu của protein ăn vào rơi vào khoảng 43%
cho trẻ con đến 36% cho trẻ lớn hơn và I9 - 20% cho người lớn. Nền tang cha thông tin này là, về mặt lý thuyết có thể hòa tan trứng hoặc các protein có chất lượng cao khác chứa tỈ lệ cao acid amin thiết yếu với các acid amin không thiết yếu hoặc muối ammonium và vẫn suy tri cn bing nitd.
Tuy nhiên, duy trì chức năng (ngăn ngừa mất khối cơ) là mục tiêu của dinh dưỡng hỗ trợ. Lúc đâu, khuyến nghị là ăn vào tối thiểu 0,7 g/kg”?. Gần đây, ước tính nhu cầu gia tăng hơn. Người ta để nghị lên đến I,6 g/kg hoặc bổ sung một phần protein chất lượng cuo??® để có lợi ích tối đa của khuyến nghị cho tập luyện đối kháng.
5.4.2.Nhu cầu protein và acid amin ở người bệnh Có hai khó khăn khí xác định nhu cầu protein ở người bệnh:
— Mỗi bệnh lý ảnh hưởng nhu cầu protein khác nhau.
—_ Mỗi quá trình bệnh lý khác nhau về độ mạnh.
Trong những điều kiện này (sốt, gãy xương, bỏng, phẫu thuật chấn thương), protein cơ thể bị mất phần lớn trong trong pha cấp của bệnh lý và nên được lấy lại trong quá trình hồi phục. Do đó, nhu cầu dinh dưỡng trong pha cấp có thể khác với nhu cầu trong thời kỳ hồi phục.
Protein mất trong bệnh lý cấp đáng kể nhưng ý kiến về cung cấp protein rất khác nhau. Tuy nhiên hiện tại, người ta đồng thuận về việc cần thiết thay thế lượng protein mất trong pha cap trong thời kỳ hồi phục. Điều này phần ánh trong khuyến I với chế độ ăn chứa protein với
nghị cung cấp đẩy đủ protein ở bệnh nhân suy kiệ
thành phần acid amin thiết yếu tương tự như ở trẻ cm đang tăng trưởng nhanh.
264 Cúc Khái niệm Cơ bản trong Dinh dưỡng Lâm sàng Trong quá khứ, protein được khuyến nghị giới hạn trong suy gan cấp và suy thận để tránh hôn mê gan và urê huyết, một cách tương ứng, bởi vì khả năng bài tiết sản phẩm nitơ cuối cùng bị hạn chế. Các quan điểm này đã thay đổi. Bệnh nhân có bệnh gan không dung nạp protein tự do vô cùng hiếm. Việc giới hạn cung cấp protein làm protein cơ thể mất nhanh hơn ở những bệnh nhân này; cung cấp protein bình thường được khuyến nghị và chứng tổ lợi ích nếu được thực hiện thường xuyên trong các bữa ăn hàng ngày (xem chương 8.6.) ®
Ở bệnh nhân suy thận mạn, trong pha trước lọc máu giới hạn cung cấp protein được khuyến cáo để giới hạn sự tăng urê huyết tương và các sản phẩm gây độc cho cơ quan”, Tuy nhiên, trong lọc máu hạn chế cung cấp protein làm tăng suy dinh dưỡng ở những bệnh nhân này (những người dễ bị suy dinh dưỡng). Do đó, nên lọc máu thường xuyên hơn là hạn chế cung cấp protein (xem chương 8.7)“, Trước đây, dạng bào chế của các acid amin thiết yếu hoặc dạng acid amin không có nitơ (“keto-analogues') để cung cấp cung cấp các acid amin cho một số chế độ ăn. Còn khác xa với những lợi ích về mặt sinh lý, lợi ích lâm sàng chưa được chứng minh.
5.4.3. Nguồn cung cấp và bản chất hóa học
Protein động vật có thể được chia thành hai nhóm: dạng sợi và dạng hình cầu.
Protein dạng sợi tổn tại ở các mô hỗ trợ và bảo vé. Keratin là protein chính của tóc, collagen của các mô chuyển tiếp, fibrin của cục máu va myosin cia cd.
Các protein dạng hình cầu tổn tai trong dịch mô, casein trong sữa, ovalalbumin trong lòng trắng trifng, albumin va globulin trong máu và khoang kẽ.
Protein thực vật không dễ dàng phân loại, nhưng nói chung hầu hết chúng tổn tại ở dang glutelin hay prolamine. Glutelin bao gồm glutenin từ lúa mỳ, hordenin từ lúa mạch và orzynenin từ gạo. Prolamin tiêu biểu là gliadin từ lúa mạch và zein từ bắp.
5.4.4.Đánh giá chất lượng sinh học của proteins
Giỏ trị dinh dưỡng của protein chế độ ọn của người phụ thuộc vào khả năng của chúng đáp ứng nhu cầu nitrogen và ¡
mức độ và phân loại của các nhu cÂu này đang còn gây tranh cãi, Điểu được chấp nhận là giá trị dinh dưỡng của protein thực chất là đa dạng. Yếu tố cần được xem xết là các acid amin thiết yếu và khổ năng tiêu hóa.
id amin cho tăng trưởng và duy trì, Tuy nhiên,
Các chất sử dụng trong đình dưỡng qua đường tĩnh mạch và đường tiêu hóa 265 Khả năng tiêu hóa protein - điểm acld amin hiệu chính (PDCAAS)
Dựa trên các phương pháp khác nhau được sử dụng để đánh giá chất lượng protein chế độ ăn của người, hiện tại PDCAAS là phương pháp xem xét hai thông số (acid amin thiết yếu so sánh một tham khảo về acid amin) có lưu ý đến nhu cầu của acid amin (FAO, WHO, 1990), Tuy nhiên, nhu cầu protein và acid amin vẫn rất khó xác định trong tình trạng bệnh lý (Ví dụ, viêm và thay đổi trong chuyển hóa protein nội tạng), vì vậy đánh giá giá trị dinh đưỡng của protein với những điểm này là không đầy đủ.
Sử dụng protein thực sau ăn (NPPU)
Dựa trên nên tang của đánh giá cổ điển của việc BÌỮ nitd qua việc sử đụng cân bằng niiơ, chế độ ăn chứa protein có chất lượng thấp thì liên quan đến gia tăng lượng nitơ mất đi do sử dụng không hiệu quả các acid amin không thể thiếu.
Phương pháp dựa trên khả năng tiêu hóa và giữ lại protein trong ngắn hạn được quan tâm nếu nhìn vào việc sử dụng protein chế độ ăn trong ngắn hạn, nhưng vài gÌá trị protein dự trữ cũng sẵn có ở người"? 12,
ẹPPU là một thụng số khỏc được tớnh dựa trờn khả năng tiờu húa thực lý hiởng và thêm vào nitơ chế độ ăn được ghi nhận từ nước tiểu và dạng urê giữ lại trong cơ thể. Sử đụng lối tiếp cận này, đữ liệu cho thấy sự khác biệt lớn giữa các giá trị dinh dưỡng của prolein. Sự khác biệt nầy cũng nên được lưu tâm đến khi tính toán chi sé acid amin.
Tùy theo phương pháp hiện đang sứ dụng, giá trị PDCAAS là rõ ràng có giá Hị trong đánh giá thành phẩn acid amin và khả năng tiêu hóa của chất lượng protein chế độ ăn. Ngoài ra, kết quả chuyển hóa nên được xác định trong cơ thể người, Những nghiên cứu như vậy đang được tiến hành trên protein từ sữa, đậu nành và bột mì để đo NPPU của các protein này, ở những đối tượng thích nghỉ với mức protein bình thường hoặc cao trong chế độ ăn của họ.
Tuy nhiên, sự mất nitrogen trong pha sau ăn là nghiêm trọng và cũng nên đánh giá để xác định sự mất protein chế độ ăn trong mô. Các tiếp cận mới sử dụng chất đồng vị phóng xạ ổn định đã chỉ ra những yếu tố khác như tốc đô tiêu hóa của Protein chế độ ăn (protein nhanh/chậm), phân phối protein hàng ngày (loại protein dùng nuôi dưỡng); bao gồm năng lượng và chất điện giải thiết yếu, yếu tố vi lượng va vitamin trong bữa ăn: kích cỡ cũng như tần suất bữa ăn là những yếu tố cộng thêm ảnh hưởng đến mất protein sau ăn trong cơ thể Œ?!9 bọ đó, không chỉ chất lượng bên trong mà còn phương thức và sự tốc độ mà protein được tiêu hóa và chuyển hóa là các xác định quan trọng về chất lượng protein chế độ ăn.
3-4.5. Acid amin: các khối cấu thành protein
Protein bao gỗm các đại phân tử có khối lượng phân tử từ 1.000 đến >1.000.000.
Chúng có thể bị thủy phân thành các đơn vị cơ bản ~ các acid amin. Acid amin được
266 Các Khải niệm Cơ bản trong Dinh dường Lâm sàng
200 CC EEE Ee eran
đặc trưng hổi nhóm có tính chất acid carboxyl (COOH) và nhóm có tính kiểm amino (NH;) gắn vào cùng một nguyên tử carbon; phần còn lại của phân tử thay đổi cùng với acid amin cụ thể. Trong vật liệu sinh học tén tai 20 acid amin. Các acid amin liên kết với nhau trong phần tử protein bằng các liên kết peptid, trong đó nhóm kiểm (amino) của một acid amin liên kết với nhóm carboxyl của một acid
amin khác và loại trừ một phân tử nước. Hai acid amin có thể liên kết với nhau bởi liên kết này để hình thành một phân của chuỗi peptid, và bất cứ acid amin nào có
thể thay đổi số Tượng ở cac vị trí Khúc nhau trơng chuỗi. Mỗi loại động vật có đặc tính protein. Tính đặc hiệu và tính chất miễn dịch riêng của mỗi loài là do các acid amin trong chuỗi quyết định.
Các acld amin thiết yếu
Cho dù đã có định nghĩa, “Đánh giá cuối cùng” của tính hữu ích của acid amin thiết yếu sẽ dựa trên hiệu quá lâm sàng và dinh dưỡng.
Theo định nghĩa cổ điển của W. Rose, cơ thể người lớn có thể duy trì trạng thái cân bằng nitơ của hỗn hợp 8 acid amin nguyên chất như là nguồn nitơ độc nhất.
Những acid amin này được gọi là “acid amin thiết yếu” và người trưởng thành khỏe mạnh không thể tổng hợp chúng. Hơn nữa, một vài acid amin là thiết yếu trong những trường hợp đặc biệt (Bảng 5.4. I).
Bang 5.4.1. Acid amin thiết yếu và thiết yếu có điêu kiện
Acid amin thiét yéu
tsoleucln Leucin Lysin Methionin Phenylalanin Threonin Tryptophan
Valin :
Acid amin thiết yêu trong điều kiện đặc biệt ("acid amin thiết yêu có điều kiện”)
Histidin Cho sự tăng tưởng của trẻ Tyrosin Trẻ sinh nón vả trẻ con
Suy thận mạn (ức ché mat phần phenylalanine hydroxy hoa ở thận) Cystein Trẻ sinh non và trả con, người bệnh gan (loại bỏ khả năng của trans-
sulfuratlon)
Glutamin Giai đoạn nhiễm trùng, viêm, các loại strass chuyến hóa khác và suy dinh dưỡng (dinh đưỡng bố sung liên quan đến I[ lệ biến chứng và tử vong)
| Taurin | Chắt chống ơx| hóa tiềm năng trong stress chuyển hda va uremia _ a
Các chất sử dụng trong dinh duéng qua đường tĩnh mạch và đường tiêu hóa 267 Các dung dich acld amin
Dung dich tỉnh thể các acid amin được sử dụng cho dinh dưỡng tĩnh mạch. Những dung dịch này chứa các acid amin thiết yếu, nhưng không luôn luôn đủ các acid amin thiết yếu có điểu kiện. Điều này chủ yếu do khó khăn trong việc sử dụng một số acid amin ở dạng tự nhiên trong dung dịch đình dưỡng hỗ trợ.
Cystein nhanh chóng bị oxi hóa Llạo ra đạng dimer cystin có khả năng hòa tan trong nước rất kém (0,1 g/1). Trong điểu kiện acid làm giảm sự khử nhóm
————— xulphydryk-và hình thành-HzS—Đươ khả năng-hòa-tan kémr trong nước cửa tyTo§in————
(0,3g/1), nó không thể đáp ứng tiêm tuyên trong một số trường hợp. Glutamin không bén trong dung địch nước và trong quá trình dự trữ kéo dài. Ngoài ra glutamin tan kém trong nước (~3 g/100 ml 6 20°C). Taurin có gradient truyén qua màng nội/ngoại bài rất cao (250: L), nhưng không hiện diện ở mọi dung dịch.
Dipeptide trong dinh dưỡng lâm sang
Trong tương lai, khả năng hòa tan trong nước cao của cystein, tyrosin, va glutamin có chứa các dipeptide tống hợp có thể cung cấp nguồn đỉnh dưỡng hợp lý những acid amin nay trong thực hành lâm sàng. Các acid amin với các chỉ tiêu kỹ thuật mới được mô tả như “dưỡng chất cần thiết có điểu kiện”, “dưỡng chất chức năng”
và “đưỡng chất không thể thiếu”U”,
Cuối cùng “dưỡng chất theo nhu câu” vẫn là một lựa chọn. Việc sử dụng các dưỡng chất cá nhân như dưỡng chất mô hoặc cơ quan đặc thù, và khái niệm đinh dưỡng dược đã gây ra nhận thức và đánh thức ứng dụng lâm sàng trong can thiệp chế độ ăn trong điều trị bệnh nhân chấn thương, tổn thương miễn dịch và/hoặc suy định dưỡng - xem phần 8.
Tóm tắt
Protein không thể thiếu được cho sự sống và tăng trưởng. Các acid amin không chỉ cấu tạo cơ bản nên protein, mà còn hoạt động như tiền chất cho quá trình tổng hợp
sinh học của nhiều hợp chat sinh học và sinh lý. Nhu cầu acid amin/chất đạm cho người trưởng thành trẻ khỏe mạnh là 0,75 p/kg thể trọng với giả định các dung dich acid amin hoàn hảo hay protein chất lượng cao và nguồn cung cấp năng lượng hợp lý được bao gồm như điện giải, vì lượng và vitamins. Biva ấn nên có đủ các thành phần dưỡng chất một cách cân bằng và trải suốt ngày dài. Khi bệnh và trong giai đoạn phục hồi, nhu cầu mong muốn của protcin là 1,5 g/kg và đã được chứng minh
rất có lợi cho người cao tuổi.
Tài liệu tham khảo
1. Walerlow IC. Whole-body protein yurnover in humans ~ past, present, and future. Antu Rev Nutr 1995;
15: 57-92,
2. Energy and protein requirements. Report of a joint FAQ/WIO/UNU Expert Consultation. World
Health Organ Tech Rep Ser 1985; 724: 1-206. .
go R, Humayun MA, Ball RO, Pencharz PB. Evidence that protein requirements have been significantly underestimated. Current Opinion in Clinical Nutrition & Metabolic Care 2010, 13: 52-7, 4. Ishibashi N, Plank LD, Sando K, [ill GL, Optimal protein requirements during the first 2 weeks after
the onset of critical iNness. Cril Care Med 1998; 26: 1529-35,
268 Các Khải niệm Cơ ban trong Dinh dưỡng Lam sang
5. Millward DJ, Foreday A, Gibson N, Pacy PJ. Aging, protein requirements, and protein tumover, Am J
Clin Nutr 1997; 66: 774-86.
6. Young VR. Amino acids and proteins in relation to the nutrition of elderly people, Age Ageing, 1990;
19: S10-24.
7. Evans WI. Protcin Nutrition, Exercise and Aging. J Am Coll Nutr 2004; 23(suppl 6): 6018-9.
8. Poehlman ET, Dvorak RV, DeNino WF et al, Effects of Resistance 'Traning and ance training on Insulin Sensitivity in Nonobese, Young Women: A Controlled Randomized Trial. Clin Endocrinol Metab 2000; 85: 2463-8.
9. Plauth M, Eduard C, Bernard C et al. ESPEN Guidelines on Parenteral Nutrition: Hepatology. Clinical
Nutrition (Edinburgh, Scotland) 2009; 28: 436-44
10. Mitch WE. Beneficial responses to modified diets in treating patients with chronic kidney discasc.
Kidney Int Suppl 2005; 94: $133-5,
11. Stratton RJ, Bircher G, Fouque D et al, Mullinatricnt oral supplements and lube feeding in maintenance dialysis: @ systematic review and meta-analysis. Am J Kidney Dis 2005; 46; 387-405
12. Boirie Y, Dangin M, Gachon P et al, Slow and fast dietary proteins differently modufale postprandinl protein acoretion. Proc Natl Acad Sci USA 1997; 94: 14930-5.
13. Boirie Y, Guchon P, Beaufrere B. Splanchnic and whole-body leucine kinetics in young and eklerly men. Am J Clin Nutt 1997; 65: 489-95.
14, Soeters PB, de Jong CH, Deutz NE. The prolein sparing function of the gut and the quality of food
protein. Clin Nutr 2001; 20; 97-9.
15. Matthews D, editor. Proteins and Amino Acids. 9" ed. Philadelphia: Lipincott, Williams and Wilkins 1999,
16. Rose WC. The nutritive significance of the amino acids and certain related compounds. Science 1937;
86: 298-300.
17. Furst P. Old and new subatrates in clinical nutrition. J Nuir 1998; 128: 789-96, 18. Wu G, Amino acids: metabolism, functions, and nutrition. Amino Acids 2009, 37. 1-17,