Arkiv för kategori ‘protein’

Fett anses ge 9 kcal/gram, proteiner 4 kcal/gram liksom kolhydrater. Ibland dyker det upp någon som, helt relevant, påpekar att alkohol ger 7 kcal/gram.

Jag har många gånger påpekat att det inte finns någon unik ”proteinenergi” utan vid överskott av dess byggstenar aminosyror kommer dessa att strippas på sitt kväveinnehåll och det som återstår bildar glukos och/eller AcAc (acetoacetat), ett av tre ämnen som benämns ketoner).

Finns då en unik ”alkoholenergi”?

Börja gärna med mitt tidigare inlägg Varför är fett energirikare än kolhydrater? från februari 2017. Där finns en mening som jag förväntade mig skulle bli ifrågasatt, men icke. I korthet; där jämfördes energiinnehållet i glukos med en fettsyra (hexansyra) med samma antal kolatomer, 6 st. Ett fett byggs av tre fettsyror sammanlänkade med en glycerolmolekyl, därav kemisters beteckning triglycerid. Huvuddelen av energiinnehållet i fett kommer från fettsyrorna, bidraget från glycerolen kan ofta försummas då den återvinns som glukos i levern men måste nyproduceras så snart ett fett ska byggas upp igen så snart det hamnar i en fettmolekyl.

Review of Medical Physiology av William F. Ganong, 20de upplagan, finns ytterligare uppgifter vi behöver.

  • 1 mol hexansyra (116 gram) ger 44 mol ATP*
  • 1 mol glukos (180 gram) ger 38 mol ATP

100 gram glukos ger alltså ungefär 21,1 mol ATP medan samma massa av hexansyra presterar inte mindre än 37,9 mol ATP.

Det är mot den avslutande meningen jag förväntade mig protester. I ”vanliga” sammanhang anses fett ge 9 kcal/gram medan kolhydrater ger 4 kcal/gram vilket ger proportionerna 9/4 = 2.25. Gör du samma beräkning med hexansyra och glukos blir det 37.9/21.1 cirka 1.79! Varför så lite? Bortsett från att det dessutom krävs lite glycerol för att göra fett av hexansyran?

En fettsyra består av två ändar och det i mitten. Karboxyländen, –COOH, är energigles då den innehåller ett par syremolekyler redan från början. Resten, metyländen -CH3 samt de mellanliggande grupperna av -CH2 är den energirika delen. Det finns två tumregler som påverkar energiinnehållet i ett fett/fettsyra:

  1. Ju längre kolkedja dess högre energidensitet och tvärtom.
  2. Ju fler dubbelbindningar i kolkedjan dess lägre energidensitet. Vi berör inte detta här.

Detta är skälet varför den korta hexansyran med 6 kol ”bara” innehåller 79% mer energi än samma vikt av glukos alltså mindre än 8 kcal/gram för motsvarande fett.

Men rubriken gällde ju alkohol?

När alkohol bryts ner i levern bildas ättiksyra som enbart består av den karboxyl- och metylände jag nyss presenterade, inget däremellan.

  • Ättika/ättiksyra är den kortaste fettsyran som naturligt finns i kroppen!

Naturligt? Jo, så är det, vi har en liten egenproduktion av alkohol, ungefär 3 gram per dygn. För att ta hand om detta har vi ett fungerande system att eliminera det för att inte på sikt bli förgiftade. Så enligt min mening finns ingen unik ”alkoholenergi”, den kommer ur nedbrytning av en extremkort och relativt energifattig fettsyra.

Märkvärdigare än så är det inte. Fast mycket mer detaljerat.


* ) ATP, adenosintrifosfat, är kroppens grundläggande energivaluta. Vi har mikroskopiskt små mängder ”på lager”, bara enstaka kcal men det nyskapas ständigt och en tämligen ordinär dygnsproduktion är jämförbar med kroppsvikten! Det förefaller absurt mycket, men förklaringen är att den egentliga energin bärs i trifosfat-delen medan majoriteten av massan är bäraren, adenosin-delen. Se det som en liten komponent som hanteras av en stor industrirobot.

Annonser

RESEARCH DESIGN AND METHODS
Ten adults with T1D received low-fat, low-protein (LFLP) and HFHP meals with identical carbohydrate content, covered with identical insulin doses.

Min tolkning: Tio vuxna med diabetes typ 1 (beroende av tillfört insulin) åt dels lågfett och lågprotein samt kolhydrater (LFLP) och dels högfett och högprotein samt samma kolhydrater (HFHP) med lika insulindoser.

Källa: diabetesjournals.org

Jag vet inte om du redan noterat att upplägget är ”nalta eljest”, faktiskt helt ”bortitok”. Låt oss se på hur de funderade.

Studies have demonstrated that dietary fat and protein cause postprandial hyper-glycemia in patients with type 1 diabetes (T1D) (1), but definitive experimental data to guide clinical practice recommendations on how to adjust prandial insulin doses for higher fat and higher protein meals are lacking.

Min tolkning: Studier har visat att fett och protein höjer blodsocker hos diabetiker typ 1 efter måltider. Slutgiltiga data från experiment till stöd för rekommendationer om insulindosering för måltider med högre innehåll av fett och protein saknas.

Låt säga att syftet kan betraktas som gott, men hur gjorde man egentligen? Bäst är förstås om du går till studietexten, den är ganska kort.

Vad fick man äta? (Avrundningsfel i energiredovisningen, bara till en del beroende på mig)

  • LFLP åt 50 g kolhydrater, 4 g fett och 9 g protein, sammanlagt 273 kcal (73, 13 samt 13E% respektive)
  • HFHP åt 50 g kolhydrater, 44 g fett och 36 g protein, sammanlagt 764 kcal (26, 52 samt 19E%)

Jag brukar hacka på att skillnader i makronutrientfördelningen mellan olika grupper är menlöst små, men här tar man till ordentligt; 11 gånger skillnad i  fett, 4 gånger i protein, dock lika mycket kolhydrater. Att HFHP innebär 2,8 ggr mer  kalorier tycks inte ge något intryck på deras resonemang.

Antag att LFLP betraktas som en balanserad sammansättning för en måltid. Något annat måste väl vara oetiskt och man redovisar inga godkännanden för sådant från etiska nämnder. Om mängden protein i LFLP var tillfredsställande så var mängden i HFHP 27 gram mer än behövligt. Protein bryts ner till aminosyror som bygger och underhåller kroppens strukturer, enzymer och liknande. Alla överskott rensas på sitt kväveinnehåll (går ut via urinen) och resten blir energibärare i form av glukos och ketoner. Typiskt 80% blir glukos.

HFHP åt alltså 50 gram kolhydrater och metaboliserade upp till 80% av 27 g protein (”överskottet”) som glukos (>20 g). Till det kommer att protein i sig är insulinogent, stimulerar insulin hos friska och rimligen då kräver extra insulin hos ”ettor”. Denna matsammansättning ger bortåt 70 g glukos och kräver rimligen en insulinmängd i proportion till detta.

Man experimenterade med olika doseringsmodeller och fann att blodsockerkontrollen vid HFHP som bäst nåddes med 65% mer insulin, föga förvånande då den totala energimängden var 2,8 gånger högre,  med 40% större glukosmängd samt att protein är insulinogent.

Min lärdom av detta är att ”vetenskap” ibland är på förvånansvärt banal nivå, fett inte kräver insulin i sig och att en fettrik kost därför kräver betydligt mindre insulin per kilokalori.

 

 

Proteiner byggs av långa kedjor av aminosyror, ihoprullade till kompakta strukturer som kan innehålla från 51 aminosyror (insulin, det kortaste proteinet) och ända förbi 20000! Ännu kortare aminosyraföreningar kallas peptider. Vi äter proteiner för att komma åt enskilda aminosyror som bygger de unika proteiner vi behöver.

  • Protein i maten kan liknas vid en färdigbyggd Lego-modell. Riv isär den och du kan använda bitarna för att bygga det du behöver.

För att smälta proteiner måste de först denatureras vilket kan ske i magsäckens oerhört sura miljö. De hoprullade nystanen tappar inre bindningar och öppnar sig så att matsmältningsenzymer bättre kommer åt att klippa isär aminosyrorna.

  • Syror, t.ex. magsyra, kännetecknas av sin koncentration av vätejoner (H+, egentligen H3O+)*. Kroppen som helhet är i stort sett pH-neutral (pH =7), men värdet varierar lokalt mellan olika organ, beroende på deras arbetsuppgift. För varje heltal som pH ändras kommer vätejonkoncentrationen att öka eller minska 10 gånger!

Magsyrans pH ligger ungefär mellan 2 och 3 och beror på vad och hur mycket du äter och dricker, utspädningseffekten påverkar långt mer än maten/dryckens eget pH. Vätejonkoncentrationen i magsyran är inte mindre än 10 000 – 100 000 gånger högre än neutralt vatten! Denna enorma koncentrationsökning är definitivt inte ”gratis”, det krävs avsevärd mängd energi för att skilja ut positivt laddade vätejoner i så stora mängder. Det sker i kroppens allra mest energikrävande celler, parietalceller, som producerar koncentrerad saltsyra för att hålla magsyran tillräckligt sur. När du äter mat som späder ut eller förbrukar magsyran kommer parietalcellerna att jobba hårt vilket kostar energi. All ämnesomsättning, varav magsyraproduktionen är en del, innebär avsevärd värmeproduktion.

Detta är denatureringen, efter detta kommer uppdelningen i aminosyror, även det en tids- och energikrävande process. När kroppen tagit upp de nödvändiga aminosyrorna kommer resten att rensas på sitt överflödiga kväveinnehåll vilket samlas i urinen och det som eventuellt blir kvar kan bilda glukos och/eller ketoner. Denna räcka omvandlingar kräver energi vilket i sin tur innebär omvandlingsförluster i form av värme.

  • Proteinrik mat ger, genom den långsamma omsättningen, förhållandevis lång mättnadskänsla.
  • Uppdelning av protein till aminosyror som sedan återkombineras till kroppsegna proteiner är både tids- och energikrävande om än livsviktigt.
  • Att rensa ut kvävehaltigt avfall och bilda glukos och ketoner av återstoden är energikrävande vilket bidrar till värmeproduktion.

Proteinmetabolismen är en komplicerad process som tar avsevärd tid och kräver energi vilket avger värme, det som kallas termogenes.


*) Du känner säkert till beteckningen pH där p står för den negativa 10-logaritmen av koncentration och H för vätejonen.