Новое исследование показывает, что сокращение потребления одной аминокислоты, изолейцина, на две трети улучшает продолжительность жизни, вес и здоровье мышей среднего возраста без снижения потребления калорий. Результаты показывают, что ограничение уровня изолейцина в рационе может быть ключом к здоровому старению.
То, что вы едите, оказывает огромное влияние на ваше здоровье и продолжительность жизни. Однако соблюдение диеты с ограничением калорий может быть затруднено, что повышает интерес к вмешательствам, имитирующим диету с ограничением калорий без снижения потребления калорий.
Исследования преимуществ диет с ограничением белка показывают, что более низкое потребление белка связано со снижением риска возрастных заболеваний и смерти, а также с улучшением метаболического здоровья. Теперь, изучая альтернативы диетам с ограничением калорий, исследователи из Университета Вашингтона в Мэдисоне обнаружили, что сокращение потребления одной аминокислоты мышами может продлить их продолжительность жизни, делая их стройнее, менее хрупкими и менее восприимчивыми к раку.
Дадли Ламминг, автор исследования, сказал: «Нам нравится говорить, что калории — это больше, чем просто калории. Различные ингредиенты в рационе имеют и другие значения и эффекты, помимо своей калорийной функции, и мы изучали один ингредиент, который многие люди, возможно, едят слишком много».
Этот ингредиент — изолейцин, одна из девяти незаменимых аминокислот. Данные более раннего исследования здоровья жителей штата Висконсин показали, что люди с более высоким индексом массы тела (ИМТ), как правило, потребляют больше изолейцина, которого много в таких продуктах, как яйца, молочные продукты, соевый белок и многие виды мяса.
Чтобы дополнительно изучить влияние изолейцина на здоровье, исследователи кормили генетически различных мышей мужского и женского пола одной из трех диет, определяемых аминокислотами. Контрольная диета содержала все 20 распространенных аминокислот, что соответствует естественной диете, в которой 21% калорий получено из белка. Другие диеты либо снижали все аминокислоты, либо содержали только 67% изолейцина. Эти три продукта имеют одинаковую жирность, то есть изокалоричны.
Когда исследование началось, мышам было около шести месяцев, что примерно соответствует возрасту человека в возрасте 30 лет, и они ели столько, сколько хотели.
«Мы быстро увидели, что мыши на диете с низким содержанием изолейцина потеряли жир — они стали более мускулистыми и потеряли жир», — сказал Лэминг. «Напротив, мыши, получавшие диету с низким содержанием аминокислот, сначала становились стройнее, но снова набирали вес и жир».
Исследователи обнаружили, что мыши, получавшие диету с низким содержанием изолейцина, жили дольше, чем мыши в контрольной группе; мыши-самцы жили в среднем на 33 процента дольше, а мыши-самки жили в среднем на 7 процентов дольше. Помимо увеличения продолжительности жизни, также улучшилась «продолжительность жизни». У самцов мышей, получавших низкое содержание изолейцина, наблюдалась сильная обратная корреляция между продолжительностью жизни и показателями слабости, связанными с состоянием тела, включая жесткость хвоста, цвет шерсти и частоту тремора. У самок, получавших контрольное питание, продолжительность жизни сильно положительно коррелировала с выпадением бороды, выпадением волос и искривлением позвоночника (кифозом), тогда как у самок с пониженным потреблением изолейцина этот дефицит отрицательно коррелировал с продолжительностью жизни.
Примечательно, что диеты, снижающие потребление всех аминокислот, включая изолейцин, улучшали продолжительность жизни у обоих полов до такой же степени слабости, как и диета с низким содержанием изолейцина, но не увеличивали продолжительность жизни у обоих полов.
«Предыдущие исследования показали, что низкокалорийная диета с низким содержанием белка или аминокислот, начиная с очень молодых мышей, может продлить продолжительность жизни», — сказал Лэминг. «Мы начали с мышей, которые уже начали стареть. Интересно и обнадеживает то, что даже изменение пищевых привычек по мере приближения к среднему возрасту может оказать такое большое влияние на продолжительность жизни и то, что мы называем «продолжительностью здоровья».
По словам исследователей, мыши с пониженным потреблением изолейцина потребляли значительно больше калорий, чем их собратья, возможно, потому, что они пытались увеличить потребление изолейцина. Но они также сжигали больше калорий, теряли и поддерживали стройный вес просто за счет корректировки метаболизма, а не за счет увеличения количества физических упражнений.
У мышей также был лучший контроль уровня сахара в крови, а у мышей-самцов наблюдалось меньшее возрастное увеличение простаты. В то время как рак был основной причиной смерти генетически разнообразных мышей, использованных в исследовании, у мышей-самцов, получавших низкое содержание изолейцина, было меньше опухолей.
Механизмы, благодаря которым снижение потребления изолейцина полезно для здоровья, недостаточно изучены и требуют дальнейшего изучения. Кроме того, необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, имеет ли ограничение потребления изолейцина негативные последствия, а также изучить, как оптимальные уровни аминокислоты изменяются в зависимости от возраста и пола.
«Мы обнаружили, что самки мышей получили меньшую пользу, чем самцы, и, возможно, мы сможем использовать это, чтобы найти механизм», — сказал Лэминг. "
Исследователи отметили несколько ограничений исследования. Они рассматривали только один уровень ограничения, в то время как другие исследования диет с ограничением калорий и белков показывают, что разные линии и полы мышей могут лучше реагировать на разные уровни ограничений. Кроме того, для поддержания изокалорийности диеты снижение содержания аминокислот в диете с низким содержанием аминокислот уравновешивается дополнительными углеводами, а снижение содержания изолейцина уравновешивается заменимыми аминокислотами.
Ситуация еще больше усложняется тем, что людям необходим изолейцин, чтобы оставаться в живых. Это переносящий кислород пигмент в эритроцитах, который помогает вырабатывать гемоглобин и необходим для важных функций, таких как синтез мышечного белка, производство энергии и поддержка иммунной системы.
«Мы не можем перевести всех на диету с низким содержанием изолейцина», — сказал Лэминг. «Но сужение этих преимуществ до одной аминокислоты приближает нас к пониманию биологического процесса и может привести к потенциальным вмешательствам на людях, таким как препараты, блокирующие изолейцин».
Исследование было опубликовано в журнале Cell Metabolism.