Белок: сколько его нужно на самом деле и почему стандартная норма не работает для большинства

Зачем нужен дополнительный белок? Ответ кажется очевидным — для мышц: чтобы они росли, быстрее восстанавливались после нагрузки и медленнее деградировали с возрастом. Но это только часть картины. 

На самом деле белок нужен организму практически везде, где что-то строится, чинится, переносится, расщепляется, запускается или подавляется. Потому что из него производятся ферменты, гормоны, антитела и другие клетки иммунной системы, структурные элементы кожи, связок, сухожилий и сосудов, клеточных мембран и рецепторов. 

Все эти процессы идут с разной скоростью и разной нагрузкой на организм, поэтому потребность в белке варьируется. Она может возрастать во время болезни, после травм или операций, при длительном стрессе и других состояниях, когда организму нужно больше доступных аминокислот — для восстановления, работы иммунитета, обмена веществ и поддержания тканей. О том, когда стоит внимательнее следить за потреблением белка, а иногда и увеличить его долю в рационе, мы поговорили с нутрициологом и биохимиком Сергеем Харионновым. 

Белок — это тоже энергия 

Есть популярная схема макронутриентов, в которой углеводы — это быстрое топливо, жиры — запас энергии, а белок — строительный материал. Из него строятся мышцы и другие ткани, а все «излишки» организм якобы просто выводит. В этом представлении есть несколько упрощений и неточностей. 

Белок действительно служит материалом для построения и обновления тканей, ферментов, гормонов, иммунных молекул и других структур. Однако аминокислоты могут использоваться и как источник энергии: организм способен окислять их напрямую, превращать в глюкозу в ходе глюконеогенеза, а при избытке — даже перерабатывать в жиры. 

При сбалансированном питании белки, как правило, не становятся основным источником энергии. Когда углеводов и жиров в рационе достаточно, большая часть аминокислот идет на обновление белков. Но при нехватке углеводов, длительном голодании, тяжелой нагрузке, стрессе или избытке белка в питании аминокислоты начинают активнее расходоваться как топливо. Например, при карнивор-диете, предполагающей практически полный отказ от углеводов, организм производит из аминокислот даже глюкозу. 

У этого механизма есть своя физиологическая цена. Избыток углеводов и жиров организм может использовать для энергетического метаболизма напрямую. С аминокислотами сложнее: чтобы использовать их как топливо, организм должен удалить из них аминогруппу, содержащую азот. В результате образуются азотистые отходы — токсичные ионы аммония, которые затем обезвреживаются и превращаются в мочевину. А она, в свою очередь, выводится почками или через кожу с потом. Именно с этим связано устойчивое представление о том, что белок вреден для почек. 

Избыток аминокислот в метаболизме действительно создает дополнительную нагрузку на почки. Но при суточном потреблении белка в пределах 1,5–2 граммов на один килограмм массы тела и нормально работающих почках эта нагрузка не представляет проблемы. Как показал мета-анализ, высокобелковая диета не приводит к ухудшению почечной функции у здоровых взрослых. Но если функция почек нарушена из-за заболеваний вроде хронической почечной недостаточности или диабетической нефропатии, увеличение такой нагрузки может усугублять течение заболевания, и это нужно учитывать.

Анаболизм и катаболизм 

Любая клетка тела окружена мембраной, которую называют липидной, проще говоря — жировой, поскольку ее основу составляет двойной слой жиров — липидов. Но это не значит, что она состоит только из жиров: типичная клеточная мембрана примерно наполовину состоит из белков — транспортеров, рецепторов, структурных компонентов. 

Внутри клетки доля белка не меньше. Рибосомы — молекулярные машины, которые собирают новые белки, — тоже представляют собой белковые комплексы. Цитоскелет, поддерживающий форму клетки и обеспечивающий внутриклеточный транспорт, целиком состоит из белка. 

В среднем от 10 до 20% массы клетки составляет белок. В мышечных клетках его доля достигает 80–90%. В жировых клетках белка меньше. Но и там он выполняет критические функции: без мембранных транспортеров клетка не может получать питательные вещества, без рецепторов — реагировать на сигналы, без ферментов — проводить химические реакции. Все эти белки постоянно изнашиваются и нуждаются в замене. 

Поэтому в организме параллельно идут два процесса: анаболизм и катаболизм. 

• Анаболизм — это синтез новых молекул белка из поступающих в организм веществ. Когда организм строит новые мышечные волокна после тренировки, когда печень производит альбумин для крови, когда иммунная система создает антитела, он занимается анаболическими процессами. Для них нужны аминокислоты, которые извлекаются из усвоенного пищевого белка. 
• Катаболизм — обратный процесс: разрушение существующих белковых структур. Поврежденные белки разбираются на аминокислоты, которые либо используются повторно, либо сжигаются как топливо, либо выводятся из организма. 

Почему болезни и стресс увеличивают расход белка 

Метаболизм — это, по сути, сумма анаболизма и катаболизма. У здорового взрослого человека, который не растет, не худеет и не восстанавливается после болезни или травмы, эти процессы в целом находятся в равновесии: сколько белка распадается, примерно столько же синтезируется заново. Но поскольку с человеком редко ничего не происходит, на практике баланс постоянно смещается.

В обычных условиях организм непрерывно распределяет доступные аминокислоты между разными задачами: поддержанием мышц, работой иммунной системы, восстановлением тканей, производством ферментов, гормонов и сигнальных молекул. Когда нагрузка на любое из этих направлений возрастает, приоритеты меняются. Организму нужно больше белка для срочных задач, и часть этого материала он берет из собственных тканей — прежде всего из мышц.

Самый наглядный пример — инфекция. Если человек, который регулярно тренируется и получает достаточно энергии и белка с пищей, заболевает гриппом, баланс смещается в сторону катаболизма. Иммунная система резко наращивает производство новых иммунных клеток и белков антител — иммуноглобулинов. 

Все это требует большого количества аминокислот. Основной их запас организм хранит в мышцах и при необходимости извлекает оттуда, чтобы направить туда, где они нужнее: фактически активнее расщепляет собственные белки ради создания иммунных клеток и сигнальных молекул. Даже то, что мы воспринимаем как симптомы болезни — слизистые выделения, гной — это, среди прочего, разрушенные иммунные клетки, то есть опять-таки белок, который организм безвозвратно потерял.

Аналогичный процесс идет при заживлении ран: для восстановления поврежденных тканей нужен строительный материал, и организм берет его из мышц. Проблема в том, что мобилизация белка из мышц сопровождает потерями. Когда аминокислоты выходят в кровоток и перераспределяются по организму, часть из них теряется: выводится с мочой, используется как топливо, расходуется на побочные процессы. В итоге суммарный белковый баланс после болезни оказывается отрицательным и потребность в пищевом белке возрастает. 

Процессы катаболизма запускает и кортизол — основной гормон стресса. Он активирует убиквитин-протеасомную систему — один из главных клеточных механизмов разборки ненужных и поврежденных белков — и одновременно подавляет сигнальный путь mTOR, участвующий в запуске синтеза нового белка. Получается двойной эффект: распад ускоряется, а синтез замедляется. 

Хронический психологический стресс — информационная перегрузка, тревога из-за работы, постоянный новостной фон — поддерживает повышенный уровень кортизола и таким образом усиливает катаболические процессы в теле. Этот эффект слабее, чем при гриппе или травме, но при длительном стрессе он накапливается и белок расходуется быстрее чем у здорового человека. Кроме того, стресс может ухудшать пищеварение, что дополнительно снижает усвоение белка.

Почему мы можем недополучать белок, даже если едим «нормально» 

Даже человек, который следит за питанием и формально укладывается в рекомендуемые нормы, может в какие-то моменты недополучать белок. Дело не только в том, сколько белка съедено, но и в том, сколько реально усвоено. На этот показатель влияет ряд факторов.

Кислотность желудка.  Белок переваривается пепсинами — ферментами, которые активны при pH около 2. Если кислотность снижена — а это бывает с возрастом, при хроническом стрессе или при инфекции Helicobacter pylori — ферменты работают менее эффективно. При этом Helicobacter pylori, бактерия, ассоциированная с гастритом и язвенной болезнью, обнаруживается примерно у 44% взрослого населения планеты — такие данные приведены в масштабном мета-анализе, охватившем 111 стран. У большинства носителей она не вызывает выраженных симптомов, но может снижать эффективность переваривания белка — просто за счет незначительного, но постоянного изменения кислотности в желудке.

Состояние кишечника.  Синдром раздраженного кишечника, хронические воспалительные процессы, дисбиоз — нарушение состава микробиоты толстой кишки — все это ухудшает всасывание аминокислот. Пища переваривается не полностью, и часть белка теряется.

Структура диеты.  Растительный белок — из бобовых, зерновых, орехов — усваивается хуже животного. Многие из них (соя, чечевица) в сыром виде содержат множество антипитательных веществ — ингибиторы протеаз и фитаты, которые подавляют работу желудочных ферментов, мешают усвоению белков и минералов. Поэтому их замачивают, промывают и варят перед употреблением — это помогает избавиться от антипитательных веществ и значительно улучшить усвоение. 

Кроме того, у растительного белка другой аминокислотный профиль, не все незаменимые аминокислоты представлены в его составе в достаточном количестве. Это не означает, что растительный белок бесполезен, но его нужно потреблять больше для достижения того же результата, по сравнению с животным белком. Диета, построенная вокруг пшеницы или риса, по общему содержанию белка может выглядеть адекватной, но по фактическому усвоению проигрывает рациону с преобладанием животных продуктов.

Каждый из этих факторов снижает усвоение на несколько процентов — по отдельности немного. Но у среднего горожанина, который ест неидеально, хронически нервничает, мало двигается и, возможно, имеет невыявленную Helicobacter pylori, суммарные потери могут быть ощутимыми. 

Откуда берется норма и почему иногда ее стоит превысить 

Норма 0,8 грамма белка на килограмм массы тела в день — это минимальное потребление, рассчитанное для предотвращения дефицита у здорового взрослого с нормальным пищеварением. Эта цифра получена не путем подсчета всех процессов в организме, требующих белка, а «сверху вниз» — через наблюдательные исследования, в которых оценивали, при каком потреблении у людей в среднем не возникает признаков дефицита. 

Для человека с хроническим стрессом, несовершенной диетой и субклиническими нарушениями пищеварения 0,8 грамма — скорее всего, недостаточно. Консенсус последних лет смещается в сторону более высоких значений. 

• Эксперты Mayo Clinic рекомендует людям старше 40–50 лет 1,0–1,2 г/кг. 
• Международное общество спортивного питания (ISSN) и Американский колледж спортивной медицины (ACSM) для физически активных людей называют диапазон 1,4–2,0 г/кг. 
•  Для пожилых с хроническими заболеваниями или в период восстановления после травм европейская исследовательская группа PROT-AGE и ESPEN (Европейское общество клинического питания и метаболизма) рекомендуют 1,2–1,5 г/кг, а в тяжелых случаях — до 2,0 г/кг. 

Для большинства взрослых разумный ориентир — 1,2–1,5 г/кг. Превышение стандартной нормы здесь не избыточность, а поправка на реальность: часть белка неизбежно теряется при усвоении, часть уходит на процессы, которые базовые расчеты не учитывают. Более высокое потребление создает запас, который покрывает эти потери. 

Когда стоит увеличить потребление белка 

Несколько ситуаций, в которых стандартного белка может не хватать, хорошо описаны в клинической и исследовательской литературе. Объединяет их одно: организм либо тратит белок быстрее обычного, либо хуже его усваивает, либо и то, и другое одновременно. 

Хронические заболевания, травмы, послеоперационное восстановление. В клинической практике пациентам — особенно пожилым — белок в питании увеличивают до 1,5 г/кг и выше. Аминокислоты нужны и для заживления тканей, и для поддержания иммунитета, и для компенсации катаболических потерь. 

Хронический стресс. На фоне длительного стресса белок не только расходуется быстрее, но и хуже усваивается из-за нарушений пищеварения. Увеличение потребления белка здесь разумно, хотя, конечно, не отменяет работу с причиной стресса. 

Высокая когнитивная нагрузка. Интеллектуальная работа сама по себе не сжигает белок так, как болезнь или физическая нагрузка. Мозг потребляет в основном глюкозу, а нейромедиаторы — серотонин, дофамин, норадреналин, хоть и производятся из аминокислот, после высвобождения в синаптическую щель по большей части захватываются обратно и используются повторно. Но это не означает, что белок при когнитивных нагрузках не важен. 

 Ключевую роль тут играет незаменимая аминокислота — триптофан, предшественник серотонина и мелатонина. Организм не синтезирует ее самостоятельно, она поступает только с пищей. Проблема в том, что ее содержание в разных белках сильно различается, и при рационе, построенном на зерновых и бобовых, триптофана может хронически не хватать — даже если общее количество белка соответствует норме.

Один из самых богатых триптофаном пищевых белков — альфа-лактальбумин, фракция молочного белка (в нем около 6% триптофана). В двойном слепом перекрестном исследовании его прием повышал соотношение триптофана к другим крупным нейтральным аминокислотам в плазме на 46–48% и улучшал результаты когнитивных тестов. 

Важная оговорка: эффект наблюдался только у испытуемых, склонных к стрессу. В последующем исследовании той же группы прием альфа-лактальбумина снижал уровень кортизола и улучшал настроение — опять же у подверженных стрессу испытуемых. То есть триптофан работает не как общий когнитивный стимулятор, а как компенсаторный механизм в тех случаях, когда нейромедиаторная система находится под давлением. 

В общем, при высоких когнитивных или стрессовых нагрузках имеет смысл учитывать не только количество белка, но и на его источник. Если основу рациона составляют бобовые и зерновые, переход к более биодоступным источникам с высоким содержанием триптофана — рыба, молочным продуктам, сое — кажется разумным шагом. 

Добавки: когда и какие 

Диету стоит выстраивать вокруг цельных, минимально обработанных продуктов: это позволяет покрывать потребности в белке, не создавая перекосов по остальным макронутриентам. Набрать 100 граммов белка из такой еды не так сложно, как кажется: порция гречки или чечевицы, 200 граммов куриной грудки и что-нибудь молочное в течение дня — и цель практически достигнута. Если потребность выше — крупный человек, интенсивные тренировки, восстановление после болезни — разницу можно добирать протеиновыми коктейлями. 

Отдельные аминокислоты — менее удобная альтернатива. Комплексной добавки из всех 20 аминокислот в правильном соотношении на рынке нет. В цельном белке аминокислоты уже находятся в нужных пропорциях и компактно упакованы. Свободные аминокислоты к тому же часто горькие на вкус — и горечь бюджетных протеиновых порошков имеет то же происхождение: частичное разрушение белка при производстве с высвобождением свободных аминокислот. При правильной технологии производства молочный белок не горчит. 

Белковые порошки сами по себе не несут рисков для здоровья, но стоит обращать внимание на индивидуальную переносимость: содержание лактозы, степень очистки, реакцию пищеварения на концентрированный белок. Если проявляется индивидуальная непереносимость, стоит изменить дозу и попробовать другую марку.

Ключевой принцип:  добавка не должна становиться основой рациона. Если необходимые 60–70 граммов белка в день вы получаете из порошка, а голод утоляете полуфабрикатами с большим количеством жиров и быстрых углеводов, это плохой сценарий. Формально потребность в белке закрыта, но общий профиль питания нарушен и это будет иметь негативные последствия не только для пищеварения, но и для здоровья в целом.