جودة البروتين: البروتينات الكاملة مقابل البروتينات غير الكاملة، ونقاط DIAAS وما يهم في الواقع

دليل جودة البروتين الكاملة مقابل دليل البروتينات غير المكتملة - في لمحة سريعة، إليك أهم النقاط التي يجب أن تتعرف عليها قبل أن تقرأ التعمق أدناه.

• الموضوع مهم لأن البيولوجيا الأساسية، أو علوم الأغذية، أو مبدأ الطبخ له تأثير مباشر وقابل للقياس على النتائج التي يهتم بها معظم القراء - الصحة، أو النكهة، أو التكلفة، أو الوقت الذي يتم توفيره. • قاعدة الأدلة الحالية أقوى مما تقترحه معظم المقالات الشائعة، ونحن نستشهد بالأبحاث الأولية (التجارب المعشاة ذات الشواهد، والتحليلات التلوية، والدراسات الأترابية الكبيرة) بدلاً من الاعتماد على ملخصات غير مباشرة. • إن التغيير الوحيد الذي يمكنك إجراؤه بأقصى قدر من النفوذ هو دائمًا تغيير صغير وقابل للتكرار - وليس إصلاحًا جذريًا. ونسلط الضوء على هذا التغيير في الأقسام العملية. • تتم معالجة الخرافات الشائعة والتبسيط الزائد بشكل مباشر، بحيث تنهي المقالة بصورة واضحة عما يدعمه العلم وما لا يدعمه. • يتم إقران كل توصية بإجراء ملموس يمكنك تطبيقه هذا الأسبوع - وصفات، أو مقايضات، أو توقيت، أو إشارات تسوق - بدلاً من النصائح المجردة. • عندما يكون الاختلاف الفردي مهمًا (الوراثة، مرحلة الحياة، حالة التدريب، الحالات الطبية)، فإننا نشير إليه بوضوح بدلاً من التظاهر بإجابة واحدة تناسب الجميع.

لا يوفر البروتين الغذائي النيتروجين فحسب، بل يوفر أيضًا أحماض أمينية محددة يستخدمها الجسم لبناء وإصلاح الأنسجة وتصنيع الإنزيمات والهرمونات ودعم وظيفة المناعة والحفاظ على كل البروتين الهيكلي من الكولاجين إلى الهيموجلوبين. هناك عشرين حمضًا أمينيًا مطلوبًا لهذه الوظائف؛ تسعة منها ضرورية - مما يعني أن الجسم لا يستطيع تصنيعها بكميات كافية ويجب أن يحصل عليها من الغذاء: الهيستيدين، والإيسولوسين، والليوسين، والليسين، والميثيونين، والفينيل ألانين، والثريونين، والتربتوفان، والفالين.

تشير جودة البروتين إلى خاصيتين متميزتين لكن مرتبطتين: تكوين الأحماض الأمينية (هل يوفر البروتين جميع الأحماض الأمينية الأساسية بنسب تتوافق مع متطلبات الإنسان؟) وقابلية الهضم (ما هو جزء البروتين الذي يتم امتصاصه فعليًا وإتاحته للاستخدام؟). يمكن أن يحتوي البروتين على نسبة عالية من أحد الأحماض الأمينية الأساسية ولكنه ناقص في حمض أميني آخر - ويسمى الحمض الأميني الناقص "الحمض الأميني المحدود" وهو يحد من قدرة الجسم على الاستفادة من مصدر البروتين بأكمله للتوليف.

وهذا مهم لبناء العضلات ووظيفة المناعة والصحة الأيضية. وفقا لمراجعة عام 2017 من قبل وولف وآخرون. تم نشره في Advances in Nutrition (PMID: 28615064)، يتطلب تحسين تناول البروتين الاهتمام ليس فقط بالكمية الإجمالية ولكن بجودة البروتين وتوزيعه عبر الوجبات، مع التركيز بشكل خاص على محتوى الليوسين - المحفز الرئيسي لتخليق البروتين العضلي من خلال مسار mTOR. قد تفشل الوجبة التي تقل عن عتبة الليوسين (حوالي 2-3 جم) في تحفيز تخليق البروتين العضلي إلى أقصى حد بغض النظر عن محتواها الإجمالي من البروتين.

إن تصنيف البروتينات على أنها "كاملة" أو "غير كاملة" هو تبسيط أكثر إرباكًا من كونه مفيدًا. يحتوي البروتين الكامل على جميع الأحماض الأمينية الأساسية التسعة بكميات تلبي أو تتجاوز الاحتياجات البشرية. المصادر الحيوانية – اللحوم والأسماك والبيض ومنتجات الألبان – هي بروتينات كاملة. الصويا هو البروتين النباتي الكامل البارز. غالبًا ما يُشار إلى الكينوا والحنطة السوداء على أنها كاملة، ولكن بتركيزات إجمالية أقل.

البروتين غير المكتمل هو ببساطة بروتين يعاني من نقص في واحد أو أكثر من الأحماض الأمينية الأساسية بالنسبة لاحتياجات الإنسان. تقع معظم البروتينات النباتية ضمن هذه الفئة، حيث تحتوي البقوليات عادةً على نسبة منخفضة من الميثيونين، بينما تحتوي الحبوب عادةً على نسبة منخفضة من اللايسين. ومع ذلك، فإن وصف البروتين النباتي بأنه "غير مكتمل" لا يعني أنه عديم الفائدة من الناحية التغذوية. بكميات غذائية نموذجية - خاصة عندما يتم تناول مصدرين نباتيين أو أكثر على مدار اليوم - تكمل الأحماض الأمينية بعضها البعض بشكل فعال.

لقد تخلى علماء التغذية إلى حد كبير عن النصيحة القديمة المتمثلة في "دمج البروتينات في كل وجبة" (الأرز والفاصوليا معًا، على سبيل المثال). تشير الأبحاث إلى أن الجسم يحتفظ بمجمع من الأحماض الأمينية على مدى ساعات، لذا فإن البروتينات النباتية التكميلية التي يتم تناولها في نفس اليوم - وليس بالضرورة في نفس الوجبة - تحقق صورة كاملة من الأحماض الأمينية. بالنسبة لمعظم البالغين الأصحاء الذين يتناولون نظامًا غذائيًا نباتيًا متنوعًا مع كمية كافية من البروتين الكلي، نادرًا ما تكون حالة البروتين غير المكتملة عاملاً مقيدًا عمليًا. يصبح القلق أكثر أهمية عند تناول كميات منخفضة من البروتين الإجمالي أو للأفراد النشطين للغاية ذوي المتطلبات المرتفعة.

تم تقديم درجة الأحماض الأمينية القابلة للهضم التي لا غنى عنها (DIAS) من قبل منظمة الأغذية والزراعة (الفاو) في ورقة الغذاء والتغذية رقم 92 لعام 2013 لتحل محل درجة الأحماض الأمينية المصححة لهضم البروتين (PDCAAS). يعتبر DIAAS المقياس الأكثر دقة لثلاثة أسباب رئيسية.

أولاً، يستخدم DIAAS قابلية الهضم اللفائفي - قياس امتصاص الأحماض الأمينية في نهاية الأمعاء الدقيقة - بدلاً من قابلية هضم البراز، والتي تزيد من قابلية الهضم عن طريق تضمين تخليق الأحماض الأمينية البكتيرية في الأمعاء الغليظة. ثانيًا، يقوم DIAAS بتقييم قابلية هضم كل حمض أميني فردي بشكل منفصل بدلاً من تطبيق عامل تصحيح واحد على البروتين بأكمله، مما يوفر صورة أكثر دقة للحمض الأميني المحدد. ثالثًا، لا يتم اقتطاع DIAAS عند 1.0 كما حدث مع PDCAAS، حيث يمكن للبروتينات أن تسجل أعلى من 1.0، مما يوفر تسلسلًا هرميًا أكثر وضوحًا.

على مقياس DIAAS، تعتبر الدرجات الأعلى من 1.0 ممتازة، ومن 0.75 إلى 1.0 مقبولة، وأقل من 0.75 غير كافية. الحليب كامل الدسم يسجل حوالي 1.18؛ يسجل البيض حوالي 1.13؛ لحم البقر حوالي 1.00. عشرات بروتين الصويا عزل حوالي 0.90-1.00. عشرات بروتين البازلاء عزل 0.82. يسجل بروتين القمح حوالي 0.45 – أقل بكثير. المعنى العملي هو أنه لتحقيق تحفيز بنائي مكافئ من البروتينات النباتية كما هو الحال من البروتينات الحيوانية، يلزم عمومًا كمية إجمالية أعلى من البروتين النباتي. دراسة أجراها فان فليت وآخرون عام 2015. في مجلة التغذية (PMID: 26224750) أكد أن الاستجابة البنائية لمصادر البروتين النباتي الكاملة أقل من البروتينات الحيوانية، ويعزى ذلك في المقام الأول إلى انخفاض قابلية الهضم وشكل الأحماض الأمينية الأساسية الأقل ملاءمة.

إن مسألة ما إذا كانت البروتينات النباتية تدعم بناء العضلات بشكل فعال مثل البروتينات الحيوانية هي واحدة من أكثر المجالات التي تمت دراستها بنشاط في علوم التغذية. الإجابة المختصرة من الأدلة الحالية هي أن البروتينات الحيوانية تثير استجابة بنائية حادة أكبر إلى حد ما عند تناول جرعات مكافئة، ولكن النتائج العضلية طويلة المدى للأنظمة الغذائية النباتية المصممة جيدًا تبدو متكافئة على نطاق واسع عندما يكون إجمالي تناول البروتين كافيًا.

2015 فان فليت وآخرون. وجدت مراجعة في مجلة التغذية أن البروتينات المشتقة من الحيوانات تتفوق باستمرار على البروتينات النباتية في تحفيز تخليق البروتين العضلي عند مقارنتها بجرعات غرامية متساوية، ويرجع ذلك في المقام الأول إلى أن البروتينات الحيوانية أكثر كثافة من الليوسين وأكثر سرعة في الهضم. ومع ذلك، دراسة عام 2018 التي أجراها ميسينا وآخرون. في المجلة الدولية للتغذية الرياضية، لم تجد فرقًا كبيرًا في الكتلة الخالية من الدهون أو مكاسب القوة بين بروتين الصويا ومكملات البروتين الحيواني على مدار 12 أسبوعًا من التدريب على المقاومة عندما تمت مطابقة الجرعات مع إجمالي محتوى الليوسين.

تحليل تاريخي لعام 2018 أجراه جوريسن وآخرون. في الأحماض الأمينية (PMID: 29725989) بتقييم تكوين الأحماض الأمينية لعزلات البروتين النباتي المتوفرة تجاريًا. ووجدوا تباينًا كبيرًا - كانت عزلات بروتين البازلاء وفول الصويا والأرز تحتوي على مستويات كاملة نسبيًا من الأحماض الأمينية عند تناول جرعات عالية، في حين كانت بروتينات القنب والقمح تعاني من أوجه قصور كبيرة. تراوح محتوى الليوسين من 6.0 إلى 8.0 جرام لكل 100 جرام في عزلات الصويا والبازلاء - أقل من مصل اللبن (10-11 جرام لكل 100 جرام) ولكنه كافٍ عند تناول كميات أكبر. التوصية المتفق عليها للرياضيين النباتيين هي استهلاك ما يقرب من 20-25٪ من البروتين الإجمالي أكثر من نظيراتها من الحيوانات آكلة اللحوم وإعطاء الأولوية للبروتينات النباتية الغنية بالليوسين مثل الصويا والبازلاء والبقوليات.

يعد فهم نتائج DIAAS وملامح الأحماض الأمينية مفيدًا أكاديميًا، لكن معظم الناس يفكرون من حيث الغذاء بدلاً من أجزاء البروتين. إليك كيفية ربط جودة البروتين بخيارات الأكل اليومية.

من بين البروتينات الحيوانية، يعد البيض هو المرجع الذي غالبًا ما تتم مقارنة البروتينات الأخرى به - فهو يتمتع بحمض أميني متوازن بشكل استثنائي، وDIAS يبلغ حوالي 1.13، وقابلية هضم عالية جدًا. بروتين مصل اللبن (من منتجات الألبان) هو المكمل الأكثر دراسة: فهو سريع الهضم وغني للغاية بالليوسين ويظهر باستمرار أنه يحفز تخليق البروتين العضلي إلى أقصى حد. تسجل صدور الدجاج ولحم البقر والأسماك نتائج جيدة بالمثل في DIAAS. يعتبر الزبادي اليوناني والجبن القريش من مصادر بروتين الألبان الممتازة التي تتميز بسهولة هضمها.

من بين البروتينات النباتية، يحتل فول الصويا المرتبة الأولى: فهو البروتين النباتي الوحيد الذي يحتوي على DIAAS أعلى من 0.90 باستمرار وهو البروتين النباتي الأكثر دراسة لنتائج العضلات. يؤدي عزل بروتين البازلاء أداءً جيدًا — حيث يبلغ معدل DIAAS حوالي 0.82 ومحتوى جيد من الليوسين. يوفر العدس والحمص لمحات من الأحماض الأمينية الصلبة بأحجام تقديم أعلى. الكينوا كاملة ولكن يجب تناولها بكميات كبيرة للحصول على جرعات بروتينية ذات معنى. توفر بذور القنب مظهرًا معقولًا ولكن قابلية الهضم أقل من العزلات.

الاستنتاج الأكثر عملية: اتباع نظام غذائي متنوع يتضمن مصادر بروتين متعددة على مدار اليوم - سواء كانت آكلة اللحوم أو نباتية أو نباتية - سوف يلبي متطلبات جودة البروتين لمعظم الناس. تصبح جودة البروتين مصدر قلق محدود فقط عند تناول كميات منخفضة جدًا، للرياضيين المدربين تدريبًا عاليًا والذين لديهم أهداف في ذروة تكوين العضلات، أو للسكان ذوي الاحتياجات المرتفعة مثل كبار السن (الذين يحتاجون إلى المزيد من الليوسين للتغلب على مقاومة الابتنائية).

متطلبات البروتين ليست ثابتة. إنها تتغير مع تقدم العمر ومستوى النشاط والحالة الفسيولوجية والحالة الصحية بطرق تزيد من اعتبارات جودة البروتين. غالبًا ما يتم الاستشهاد بالبدل الغذائي العام الموصى به (RDA) وهو 0.8 جرام لكل كجم من وزن الجسم ولكنه يمثل الحد الأدنى لمنع النقص، وليس المدخول الأمثل للصحة والوظيفة.

بالنسبة للبالغين النشطين المشاركين في تمارين المقاومة، فإن قاعدة الأدلة - التي تمت مراجعتها على نطاق واسع من قبل وولف وآخرون. في ورقة التقدم في التغذية لعام 2017 - تدعم تناول 1.2-2.2 جرام لكل كجم اعتمادًا على كثافة التدريب وأهدافه. بالنسبة لكبار السن (65+)، تشير الأدلة المتزايدة إلى أن هناك حاجة إلى 1.2-1.6 جرام لكل كجم لمواجهة المقاومة الابتنائية التي تتطور مع تقدم العمر - وهي حساسية ضعيفة للبروتين الغذائي مما يعني ارتفاع عتبة الليوسين لتحفيز تخليق البروتين العضلي. وهذا له آثار نوعية محددة: قد يحتاج كبار السن الذين يتبعون أنظمة غذائية نباتية إلى وجبات مخططة بعناية وغنية بالليوسين للحفاظ على كتلة العضلات. يتطلب الحمل حوالي 1.1 جرام لكل كجم خلال الثلث الثاني والثالث لدعم نمو الجنين. لدى الأطفال متطلبات بروتين نسبية أعلى من البالغين على أساس وزن الجسم. لدى رياضيي التحمل أولويات بروتينية مختلفة عن رياضيي القوة - فهم يحتاجون إلى تناول كمية كافية لمنع انهيار بروتين العضلات بدلاً من تعظيم تخليقه.

يتجاوز سوق مكملات البروتين العالمية 15 مليار جنيه إسترليني سنويًا، وتتجاوز المطالبات التسويقية لمساحيق البروتين بشكل روتيني ما تدعمه الأدلة العلمية. إن النظرة الأكثر ثباتًا للأدلة مفيدة. بروتين مصل اللبن هو مكمل البروتين الأكثر دراسة بشكل شامل ولديه مجموعة راسخة من الأدلة التي تدعم استخدامه لتخليق البروتين العضلي، خاصة في نافذة ما بعد التمرين. لا تتفوق على مصادر البروتين الغذائي الكامل عالية الجودة (البيض والدجاج والأسماك) إذا تم استهلاكها بكميات وتوقيت مناسبين. ميزتها العملية الأساسية هي الراحة وسرعة التحضير.

يحتوي بروتين الكازين - بروتين الألبان البطيء الهضم - على أدلة تدعم فائدته كمصدر بروتين قبل النوم؛ دراسة أجرتها جامعة ماستريخت عام 2012 بواسطة Res et al. وجد أن 40 جرامًا من الكازين قبل النوم أدى إلى زيادة كبيرة في معدلات تخليق البروتين العضلي أثناء الليل. يمكن لخليط البروتين النباتي (الذي يجمع بين بروتينات البازلاء والأرز، على سبيل المثال) أن يحقق مستويات من الأحماض الأمينية تقترب من تلك الموجودة في مصل اللبن بجرعات أعلى قليلاً. تعتبر مكملات ببتيد الكولاجين فئة متميزة - يحتوي بروتين الكولاجين على صورة غير مكتملة إلى حد كبير من الأحماض الأمينية ولا يعد مصدرًا مفيدًا لتخليق العضلات، على الرغم من أنه يحتوي على بعض الأدلة على صحة الأنسجة الضامة عند تناول جرعات محددة. تختلف ألواح البروتين بشكل كبير من حيث الجودة؛ العديد منها يشبه من الناحية الغذائية الحلويات مع إضافة البروتين. يجب أن تكون مصادر الغذاء الكاملة هي الأساس دائمًا، مع المكملات الغذائية التي تسد الفجوات الغذائية الحقيقية بدلاً من استبدال الأكل الجيد.

تتضمن ترجمة علم جودة البروتين إلى نهج يومي لتناول الطعام عددًا صغيرًا من المبادئ الثابتة. أولاً، استهدف تناول 25-40 جرامًا من البروتين في كل وجبة رئيسية بدلاً من تناولها في المقدمة أو في الخلف. تظهر الأبحاث باستمرار أن تخليق البروتين العضلي يصل إلى الحد الأقصى عندما يتم توزيع البروتين بالتساوي عبر 3-4 مناسبات لتناول الطعام بدلاً من تناوله في جرعة واحدة أو جرعتين كبيرتين. يمكن للجسم أن يستخدم فقط ما يقرب من 40-50 جرامًا لكل جلسة لتخليق البروتين العضلي الحاد؛ يتأكسد الفائض.

ثانيًا، قم بتضمين مصدر واحد على الأقل من البروتين الغني بالليوسين في كل وجبة رئيسية - البيض أو اللحوم أو الأسماك أو منتجات الألبان أو التوفو أو الإدامامي أو بروتين البازلاء/فول الصويا عالي الجودة كلها خيارات عملية. يمكن الوصول بسهولة إلى عتبة الليوسين البالغة 2-3 جرام لكل وجبة باستخدام 100 جرام من صدور الدجاج أو 2 بيضة أو 150 جرام من الزبادي اليوناني. ثالثًا، بالنسبة للذين يتناولون الأطعمة النباتية: إعطاء الأولوية لفول الصويا والعدس وبروتين البازلاء والكينوا؛ تنويع مصادر البروتين على مدار اليوم؛ وفكر في استهلاك بروتين إجمالي أعلى قليلاً (حوالي 1.6-1.8 جم لكل كجم) للتعويض عن انخفاض متوسط ​​درجات DIAAS. رابعًا، تناول البروتين في الوقت المناسب للتمرين: إن تناول 20-40 جرامًا من البروتين خلال ساعتين من تدريب المقاومة يدعم بشكل موثوق تخليق البروتين العضلي بناءً على بيانات التحليل التلوي. خامسًا، لا تستحوذ على جودة البروتين على حساب التنوع الغذائي - فالأدلة تدعم بقوة أن النمط الغذائي، وليس مصدر البروتين وحده، هو الذي يحدد النتائج الصحية على المدى الطويل.

إذا وجدت هذا الدليل مفيدًا، فإن القراءات المتعمقة التالية تتوسع في الموضوعات المجاورة وستساعدك على وضع المبادئ موضع التنفيذ عبر بقية روتين مطبخك: وجبات نباتية عالية البروتين: 15 وصفة تحتوي على 25 جم + بروتين لكل التقديم، البروتين لطول العمر: حساب متطلباتك اليومية المحددة، الدليل الكامل لمصادر البروتين النباتي والنباتي، إعداد وجبات الميزانية: إطعام عائلة مكونة من 4 أفراد مقابل أقل من 50 جنيهًا إسترلينيًا في الأسبوع. تمت كتابة كل واحدة منها لتكون مستقلة، لذا انغمس في أي مكان يبدو فيه الموضوع أكثر صلة بما تعمل عليه هذا الأسبوع - فهم يشكلون معًا مكتبة متصلة من المعرفة العملية المبنية على الأدلة في مجال الطهي المنزلي والتي تصبح أكثر فائدة كلما قرأت عنها أكثر.

تعتمد الإرشادات الواردة في هذه المقالة على أدبيات التغذية وعلوم الأغذية التي راجعها النظراء، بالإضافة إلى إرشادات من هيئات الصحة العامة الرئيسية. تشمل المصادر المرجعية الرئيسية التي استشرناها أثناء كتابة هذه المقالة وتحديثها ما يلي:

• هارفارد تي.إتش. مدرسة تشان للصحة العامة، *مصدر التغذية*، 2024. • المعاهد الوطنية للصحة بالولايات المتحدة (NIH)، مكتب المكملات الغذائية، صحائف الوقائع، 2024. • منظمة الصحة العالمية، صحيفة حقائق النظام الغذائي الصحي، 2024. • قاعدة بيانات كوكرين للمراجعات المنهجية – المراجعات المنهجية ذات الصلة، 2020-2024. • صحائف الحقائق الغذائية للجمعية البريطانية للتغذية (BDA)، 2024.

يتم توفير هذه المراجع حتى يتمكن القراء المتحمسين من التحقق من الادعاءات واستكشاف الأدلة الأساسية مباشرة. عند الإشارة إلى تجربة محددة، أو تحليل تلوي، أو مؤلف مسمى في نص المقالة، فإن هذا الاقتباس له الأسبقية على المصادر العامة المدرجة هنا. تتم مراجعة المقالة بشكل دوري وفقًا للأدلة المنشورة حديثًا ويتم تحديثها عند ظهور نتائج جديدة ذات معنى.