דברו איתנו תזונה רבת חלבון היא דפוס אכילה מקובל, בעיקר בקרב ספורטאים, וכתזונה לצורך ירידה במשקל או איזון סוכרת. בקרב ספורטאים למשל ידוע על צריכת תזונה עשירה בחלבון עוד מימי יוון העתיקה (1). לצד יתרונות של תזונה רבת חלבון, כגון הקניית תחושת שובע, איזון גליקמי ופיתוח מסת השריר, קיים חשש לנזקים פוטנציאליים של דיאטות אלה בטווח הארוך. החשש העיקרי הוא מנזק כלייתי, או איבוד מסת עצם (1-4).
דיאטה רבת חלבון – קוים לדמותה
ניתן להגדיר את תכולת החלבון בדיאטה במספר אופנים: כמות חלבון כוללת (בגרמים ליום), כמות חלבון לק"ג משקל גוף (גרם/ק"ג/יום), או כאחוז הקלוריות שמקורן בחלבון מסך הקלוריות היומי. צריכת החלבון המומלצת על פי ה – DRI היא 0.8 גר'/ק"ג/יום למבוגרים. צריכה ממוצעת בחברה המערבית היא 15-20% מהקלוריות היומיות, בערך פי 2 מה – DRI (1,5). על פי ה – IOM (Institute of Medicine) צריכת חלבון תקינה נעה בין 10-35% מהקלוריות היומיות. עם זאת מודגש כי אין די מידע על הבטיחות של צריכה של חלבון בטווח הגבוה של ההמלצה לאורך זמן (1,2).
דיאטה רבת חלבון ניתן להגדיר כצריכה מעל המלצת ה – DRI, או כצריכה מעל הטווח המומלץ על ידי ה – IOM, כלומר מעל 35% מהקלוריות היומיות שמקורן בחלבון. יש גם המגדירים דיאטה רבת חלבון כדיאטה המכילה יותר חלבון מהצריכה הממוצעת בחברה המערבית, דהיינו מעל 15-20% מהקלוריות היומיות (1). בכל מקרה שבו נבדקים נזקים אפשריים של דיאטה זו, חשוב לשים לב כיצד הוגדרה דיאטה רבת חלבון.
נזקים בריאותיים אפשריים של דיאטה רבת חלבון
נזק כלייתי
המידע אודות נזק של דיאטה רבת חלבון עבור מי שכבר סובלים מפגיעה כלייתית הוא מבוסס ומקובל בספרות. אולם מה לגבי מי שתפקוד כליותיו תקין? עליה בצריכת חלבון מביאה להיפרפילטרציה, עליה בקצב הסינון הכלייתי, מצב שלאורך זמן עלול לגרום נזק לתפקוד הכליות. בעיקר אם עליה זו מתלווה לגורמים נוספים להיפרפילטרציה כמו נפרופטיה סוכרתית או השמנה (1-4). קיימת גם ירידה בתפקוד הכלייתי עם הגיל, כך שיש לשקול בזהירות מתן דיאטה עשירת חלבון מעל 1-1.5 גרם לק"ג בקשישים (6). דרושים מחקרים נוספים כדי לקבוע אם אכן תפריט רב חלבון לאורך זמן יכול לגרום לנזק לתפקוד הכלייתי באנשים בריאים.
אבני כליה
דיאטה עשירת חלבון, בעיקר חלבון מהחי, נקשרה לעליה בסיכון לאבני כליה. צריכה גבוהה של חלבון משרה סביבה חומצית, דבר הגורם להפרשת חומצה מוגברת בכליות, לירידה בהפרשת ציטרט ולשתן חומצי. כמו כן עודף החומצה גורם להפרשה מוגברת של סידן בשתן, שמקורה שנוי במחלוקת, ויכול להיות שחרור סידן מהעצם, אך גם הקטנת הספיגה החוזרת שלו בכליה (2,3). גם הפרשת חומצה אורית עולה עקב צריכת בשר מוגברת, ונוספת לרשימת גורמי הסיכון ליצירת אבני כליה. עליה בהפרשה של חומצה אורית וסידן קשורה לחלבון מהחי, כך למעשה יש לשים דגש לא רק על כמות החלבון, אלא גם על מקורו (2,3). רמה נמוכה של ציטרט בשתן, בשילוב עם רמות גבוהות של סידן וחומצה אורית מעלה את הסיכון להתגבשות המלחים בשתן לאבנים. שתן חומצי גורם בעיקר להיווצרות אבני חומצה אורית. בקרב אנשים עם סוכרת נמצא שתן חומצי יותר ביחס לאנשים ללא סוכרת, המושרה על ידי העמידות לאינסולין (7). כך שאוכלוסיה זו בסיכון מוגבר ליצירת אבנים בכליות – עוד סיבה לחשוב פעמיים לפני המלצה על תפריט עשיר בחלבון מהחי במקרים אלה.
בריאות העצם
צריכה גבוהה של חלבון מלווה בעליה בכמות הסידן בשתן, מה שמביא לחשש לפגיעה במסת העצם. אולם במחקרים קליניים ואפידמיולוגיים לא נמצאו עדויות לכך שקיימת פגיעה בעצם עקב כך. להיפך, צריכה גבוהה של חלבון קשורה עם חיזוק מסת העצם, בין היתר בשל תרומת החלבון לבניית הקולגן, להגברת ספיגת סידן מהמעי (ובעקבות כך הורדת רמות PTH, האחראי על ספיגת סידן מהעצם) ולהפרשת IGF-1. התרומה לבריאות העצם מושגת בעיקר בשילוב פעילות גופנית וצריכה גבוהה של ירקות ופירות, המסייעים בנטרול עודפי החומצה שמקורה בצריכת חלבון מהחי (1,2,4,6).
לגבי אנשים עם סוכרת, המלצת ה – ADA משנת 2017 לצריכת חלבון לאנשים עם סוכרת ללא פגיעה כלייתית, היא התאמה אישית של הצריכה הקיימת (בממוצע 1-1.5 גרם חלבון לק"ג, או 15-20% מהקלוריות), תוך ציון עדות במספר מחקרים ליתרון מסוים של דיאטות עשירות יותר בחלבון (20-30% מהקלוריות) לטיפול בסוכרת, ככל הנראה בשל תרומתן לתחושת השובע. אולם לאנשים עם עדות לפגיעה כלייתית (אלבומינוריה ו/או עליה ב – GFR) ההמלצה היא 0.8 גר' חלבון לק"ג (5). לכן באוכלוסיה רגישה זו חשוב במיוחד לוודא מהו המצב הכלייתי לפני המלצה על תפריט רב חלבון מעבר ל – DRI , ובמיוחד מעבר ל 15-20% מהקלוריות היומיות.
תזונה, חלבון ו – AGE-ing
המלצות תזונתיות שמות בדרך כלל דגש על תכולתם של רכיבי תזונה שונים, ופחות תשומת לב ניתנת לצורת הבישול, העיבוד ואחסון המזון. אופן הטיפול במזון יכול לא רק לגרום לאובדן רכיבי תזונה חיוניים, כגון ויטמין C, חומצה פולית וויטמיני B הרגישים לחום, אלא גם להביא ליצירתם של טוקסינים. אחת הדוגמאות לטוקסינים אלה היא ה – AGEs או Advanced Glycation End Products (8).
איך הכל התחיל? צרפת, שנת 1912. לואי קמיל מיילרד מערבב במעבדתו חלבונים עם סוכרים ומקבל תוצר חום. זהו אותו תוצר המתקבל כאשר שמים בשר על האש, לחם בטוסטר, או מרשמלו מעל המדורה –תגובת מיילרד – המתרחשת כאשר סוכר וחלבון מגיבים ביניהם בנוכחות חום. בעוד התגובה משפרת את טעמו של המזון, היא בד בבד מורידה את ערכו התזונתי, ויוצרת חומרים רעילים וקרצינוגניים. תגובת מיילרד נחקרה רבות על ידי תעשיית המזון, ולאחרונה מושם דגש גם על הפן הבריאותי של תוצריה (9,10).
תוצרי תגובת מיילרד או השחמה נקראים Advanced Glycation End Products- AGEs או גליקוטוקסינים. הם נוצרים בתגובה לא אנזימטית של סוכרים מחזרים עם קבוצות אמינו חופשיות של חלבונים, שומנים וחומצות גרעין. כיום ידוע כי תרכובות AGEs יכולות להיווצר גם בדרכים נוספות, כמו חמצון סוכרים, שומנים וחומצות אמינו (11).
AGEs מהווים קבוצה הטרוגנית של כ -20 מולקולות. בין הידיעות והנחקרות ביותר הן Methylglyoxal (MG) ו – N- Carboxymethyl-lysin ((CML. תרכובות אלה משמשות גם כסמנים לנוכחות AGEs בגוף (10).
תגובת מיילרד לא מתרחשת רק במזון, אלא גם אנדוגנית. תוצרי ההשחמה מתהווים בקצב קבוע אך איטי באדם בריא עוד מהשלב העוברי, הם מצטברים לאורך הזמן עם הגיל. הצטברותם לאורך השנים משפיעה על תופעות שונות הידועות כהפרעות של ההזדקנות כגון קטרקט, אוסטיאופורוזיס ואלצהיימר (11). זמן מחצית החיים של תרכובות ה – AGEs הוא כפול מזמן מחצית חיים ממוצע של תא, לכן הם פוגעים במיוחד בתאים שמתחדשים באופן איטי או אינם מתחדשים כלל כמו תאי מערכת העצבים (8).
קצב יצירתם עולה בצורה משמעותית אצל אנשים עם סוכרת בשל הזמינות הגבוהה של גלוקוז בדם. ההמוגלובין המסוכרר (HbA1c) הינו דוגמה לתוצר השחמה אנדוגני. רמת תוצרי ההשחמה בגוף עולה גם עקב ירידה בהפרשתם במקרה של ירידה בתפקוד הכלייתי. הדבר מדגיש את חשיבות הפחתת צריכת תוצרי ההשחמה בתזונה של אנשים עם סוכרת ו/או מחלת כליות (12).
מגוון רחב של מזונות בתפריט המודרני חשופים לבישול או חימום מסיבות של בטיחות, נוחות או שיפור טעם, צבע ומראה המזון. AGES מצויים באופן טבעי במזונות, אך טיפול בחום גורם להיווצרות AGES חדשים. יצירת AGES מתרחשת בעיקר בבישול "יבש" בחום גבוה: גריל, צלייה, צריבה וטיגון. לעתים מוסיפים AGEs סינתטיים למזון טבעי לשיפור טעמו (למשקאות בין היתר). הסיבה לכך שבישול "יבש" הוא הגורם העיקרי ליצירת AGEs במזון היא שראקציית מיילרד מתרחשת בעיקר בטמפרטורה של מעל 130 מעלות, בעוד בישול במים הוא עד 100 מעלות (פרט לסיר לחץ). גם פסטור, ייבוש, עישון ומיקרוגל מגבירים ייצור AGEs(10).
חשיפת המזון לחום יבש יכולה להעלות את תכולת AGEs פי 10 עד 100. בעבר סברו כי AGEs שמקורם בדיאטה ((dAGEs אינם נספגים במערכת העיכול, ולפיכך לא הושם דגש על תרומתם להתפתחות מחלות. כיום ידוע כי כעשרה אחוזים מה –AGEs הנאכלים נספגים לדם, וכשליש מופרש בשתן תוך 3 ימים. לאחר ספיגתם הם נשארים בגוף לזמן ממושך, בשל חוסר יכולת לפרקם אנזימטית (10).
בשר לסוגיו, ובעיקר בשר בקר, מכיל את הכמות הגבוהה ביותר של AGES ביחס לכמות הנאכלת (10). לכן דיאטות המבוססות על צריכה גבוהה של חלבון מהחי, מכילות כמות רבה של AGES. יתכן שהסיבה לכך שדיאטות עשירות בחלבון מזיקות לכליות היא עקב נוכחות מוגברת של תוצרי השחמה בבשר, בעיקר אם הוכן בבישול יבש. דיאטות עתירות חלבון ושומן ודלות בפחמימות מעלות את צריכת dAGEs בצורה ניכרת הן עקב תכולת AGEs גבוהה, וכן עקב העמסה של חומצות אמינו, המזרזת ייצור AGEs אנדוגני (13).
מנגנון הפעולה של AGEs
ההשפעה הפתולוגית של AGEs על הגוף מתרחשת בשני אופנים (8,10,11):
1. באמצעות קשירה לרצפטור RAGE: הרצפטור הנחקר ביותר ל – AGEs הוא RAGE. רצפטור זה קיים בעיקר בתאי אנדותל, שריר חלק ועל ממברנת מונוציטים/מקרופאגים. AGEs יוצרים סטרס חמצוני ודלקת על ידי קשירה לרצפטור והגברת הביטוי של גנים האחראים לייצור ציטוקינים, גורמי גדילה ו – Adhesive molecules כמו TNFα , CRP או IL 6. כמו כן הם משפיעים דרך הגברת הביטוי של הגן ל – RAGE במנגנון של היזון חוזר.
2. ללא תלות ברצפטור RAGE: נזק מבני לחלבונים על ידי יצירת קשרים מצולבים ופגיעה בתפקודם. למשל פגיעה בקולגן והאצת התהליך הטרשתי, או פגיעה בתפקוד אנזימים.
המחשה מסוימת לפגיעה שגורמים ה – AGEs לרקמות הגוף ולמבנה החלבונים, שלא דרך קשירה לרצפטור, ניתן לקבל אם נזכרים במצב של רשת הגריל אחרי המנגל, או בהדבקות המרשמלו למקל אחרי חימומו במדורה. מנגנון הפעולה של ה – AGEs גורם להדבקות של חלבונים בגוף, ובכך לפגיעה בתפקודם.
תכולת ה – AGEs במזונות נפוצים
לצורך הערכה כמותית של רמת ה – AGEs במזונות שונים לפני ואחרי צורות בישול שונות נבדקו 549 פריטי מזון במעבדות בית הספר לרפואה הר סיני במנהטן, ניו יורק. המזונות הוכנו בשיטות בישול נפוצות: הרתחה ( 100 מעלות צלזיוס), צליה (250 מעלות), טיגון עמוק (180 מעלות), צליה בתנור (230 מעלות) וקליה (170 מעלות). תכולת ה – AGEs הרשומה של כל מזון היא הממוצע של 3 בדיקות לפחות של כל דגימה, ומבוטאת כ – kilounits AGE ב -100 גרם מזון. ה – AGE שנבדק בכל הדגימות הוא CML. פריטים נבחרים מקטגוריות מזון שונות נבדקו גם לנגזרות של MG לצורך תיקוף (10).
מתוצאות בדיקות המזון עולים הנתונים הבאים:
קבוצת הבשר, בהסתמך על גודל מנה סטנדרטי, מכילה את הכמות הגבוהה ביותר של AGEs. בקר מכיל כמות גדולה יותר של dAGEs לעומת עוף ודגים. שמנים מכילים יותר AGEs לגרם, אך תרומתם ל – dAGEs קטנה יותר, היות והם נצרכים בכמות קטנה יותר.
למרות העדר בישול, גם גבינות קשות מכילות כמות לא מבוטלת של dAGEs. הסיבה לכך היא ככל הנראה תהליך הפסטור ו/או החזקה ממושכת בטמפרטורת החדר בתהליכי יישון ושימור. גבינות מיושנות ועתירות שומן מכילות יותר dAGE לעומת גבינות דלות שומן.
ממרחים על בסיס שומן, כולל חמאה, גבינת שמנת, מרגרינה ומיונז הם גם כן מהמזונות העשירים ביותר ב – dAGEs, ואחריהם שמנים ואגוזים. הסיבה לכך היא השיטות השונות של מיצוי וזיכוך, המערבות חום עם אויר ותנאי יובש. כאשר החום נותר קבוע, כמות השמן/שומן המשמש לבישול השפיע על כמות ה – dAGEs שנוצרו. למשל חביתה שהוכנה עם ספריי שמן הכילה 50-75% פחות dAGEs לעומת חביתה שהוכנה עם חמאה.
בהשוואה לקבוצות הבשר והשומן, קבוצת הפחמימות מכילה בדרך כלל פחות dAGEs.
הרמה הגבוהה ביותר של dAGEs לגרם מזון בקבוצת הפחמימות היא במזונות שעברו עיבוד בחום יבש, כגון קרקרים, צ'יפס ועוגיות. זאת כנראה עקב הוספת רכיבים כמו חמאה, שמן, גבינה, ביצים ואגוזים, שבתנאי עיבוד בחום יבש מזרזים יצירת dAGEs.
דגנים, קטניות, לחמים, ירקות, פירות וחלב היו בעלי תכולת dAGEs נמוכה, אלא אם כן הוכנו עם תוספת שומן. אף כי החימום העלה את כמות ה – dAGEs בחלב, הערכים היו בינוניים ונותרו נמוכים יחסית לעומת גבינות. גם מוצרי חלב ניגרים כמו יוגורט, פודינג וגלידה היו דלים יחסית ב – dAGEs. אך שוקו חם שהוכן מרכז יבש הכיל כמות גבוהה יותר באופן מובהק של dAGEs.
דוגמאות לתכולת Ages לפני ואחרי בישול בצורות שונות
להלן מספר נתונים מספריים שהתקבלו בבדיקות המעבדה, על מנת להדגים ולהמחיש את השפעת צורת הבישול על תכולת ה – Ages במזון. בשר בקר חי (100 גרם) מכיל 700 kU AGEs למאה גרם, בשר בקר מבושל במים יכיל כבר 2443, וסטיק בקר במיקרוגל מכיל 2678. מעבר לבישול בחום יבש מקפיץ את כמות ה – AGEs בצורה משמעותית, ותוספת שמן אפילו יותר: צליה בתנור תעלה את כמות ה – AGEs בבקר ל – 6071, בגריל ל -7479, טיגון ללא שמן 6973 וטיגון עם שמן 10058 במאה גרם.
גם בדגים נצפית תופעה דומה, למשל בסלמון נא נמצא 528 AGEs kU למאה גרם, לאחר בישול במיקרו 912, לאחר צליה בגריל 1498, ולאחר צליה בגריל עם שמן זית 4334 במאה גרם.
קציצות עוף בגריל מכילות 3946 AGEs kU, ולאחר הסרת האזורים המושחמים 1420 בלבד.
את המשמעות של גבינה דלת שומן טריה לעומת גבינה שמנה מיושנת אפשר לראות היטב בנתונים שהתקבלו על בדיקה של קוטג' 1% לעומת גבינת פרמזן. במאה גרם גבינת קוטג' נמצאו 1453 AGEs kU, בעוד שבפרמזן נמצאו 16,900. בחלב פרה או חלב אם במאה גרם נמצאו כ -5 AGEs kU בלבד לעומת 456 במאה גרם תמ"ל. עוד סיבה לעידוד הנקה?
גם בחלבון צמחי נצפית התופעה של יצירת AGEs בבישול – לדוגמה טופו טרי מכיל 788 AGEs kU למאה גרם, בעוד המוקפץ (בחלק החיצוני) מכיל 5877. תפוח אדמה מבושל מכיל 17 AGEs kU לעומת צ'יפס המכיל 1522 במאה גרם. קליית גרעינים – גרעיני חמניה לא קלויים הכילו 2510 AGEs kU לעומת 4693 בקלויים.
איך ניתן להפחית צריכת AGEs בדיאטה?
לאור נתונים אלה נשאלת השאלה איך ניתן בכל זאת לצמצם את ייצורם של ה – AGEs במזון שאנו אוכלים. נמצא כי באמצעות שינויים בהכנת המזון ניתן לצרוך כ – 50% פחות dAGEs, ולהוריד את רמת ה – AGEs בדם בכ -30% תוך חודש. כמו כן הפחתת AGEs במזון הביאה לירידה בסמני דלקת וסטרס חמצוני (10). להלן מספר הצעות לקבלת תזונה מופחתת AGEs:
שימוש מוגבר במזונות טריים. תגובת מיילרד מתרחשת לאורך זמן גם בטמפרטורות נמוכות. ככל שהמזון טרי יותר כך הוא מכיל פחות תוצרי השחמה.
בישול בנוכחות מים או אדים (בישול "רטוב"). טמפרטורת הבישול המקסימלית בבישול במים היא 100 מעלות, בעוד תגובת מיילרד מתרחשת במהירות מעל 130 מעלות.
בישול עם כמה שפחות שומן. נוכחות שומן במזון מאפשרת הגעתו לטמפרטורות גבוהות יותר, דבר המאיץ את התרחשות תגובת מיילרד.
בישול בטמפרטורות נמוכות ככל הניתן. ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר, תגובת מיילרד מתרחשת ביעילות רבה יותר.
משך בישול קצר, הימנעות משריפת המזון או בישולו יתר על המידה. יש להעדיף בישול קצר ככל הניתן, ולהימנע מחימום יתר.
שימוש בחומצות כמו חומץ או מיץ לימון כמרינדות או בעת הבישול. נמצא כי השריה של נתחי בשר במרינדה של חומץ או לימון טרום הכנתם מפחיתה מאוד את יצירת ה – dAGEs.
שימוש בתבלינים כגון ציפורן, קינמון, שום, ג'ינג'ר, פלפל אנגלי, אגוז מוסקט, אורגנו, רוזמרין, כמון, פלפל שחור וכורכום. החומרים נוגדי החמצון שבתבלינים מסייעים בהאטת היווצרות תוצרי ההשחמה.
שתיה מתונה של יין אדום. צריכה מתונה של אתנול עשויה להפחית ייצור אנדוגני של AGEs. ממצאים אלה יכולים להציע הסבר אפשרי נוסף ל"פרדוקס הצרפתי" – ירידה בתחלואה הקרדיווסקולרית למרות דיאטה עתירת שומן וכולסטרול. יין אדום מכיל גם Resveratrol – חומר נוסף שנמצא כמפחית AGEs (10,11).
אם אוכלים מזונות מטוגנים/צלויים – עדיפה הכנה ביתית. בצורה זו ניתן לשלוט בכל תהליכי הבישול, ולמנוע בישול יתר.
אם אוכלים מזונות מושחמים, עדיף להסיר את האזורים החומים.
צמצום צריכת מזונות מעובדים ומזון מהיר.
צמצום צריכת בשר וגבינות שמנות.
הצטברות AGEs עקב חימום ועיבוד המזון מציעה הסבר חדש להשפעות השליליות הקשורות לדיאטה המערבית. נראה כי הדרך בה מכינים את המזון חשובה לא פחות מהרכבו התזונתי.
הנתונים הקיימים על תכולת dAGEs מראים שניתן לצרוך משמעותית פחות מהם בתפריט המבוסס על דגים, קטניות, מוצרי חלב דלי שומן, ירקות, פירות ודגנים מלאים, והפחתת צריכת בשר שמן, שומנים מוצקים, מוצרי חלב שמנים ומזונות מעובדים.
המלצות אלה אינן סותרות ואף מחזקות המלצות של ארגוני בריאות מובילים בעולם, ביניהם איגוד הלב האמריקאי (AHA), המכון האמריקאי לחקר הסרטן, ואיגוד הסוכרת האמריקאי, וכן את ממצאי המחקרים אודות דפוסי אכילה, כגון הדיאטה הים תיכונית ודיאטת DASH, המראים ירידה בתחלואה במחלות כרוניות שונות.
לסיכום
על פי המידע הקיים כיום אין הוכחות לנזק בצריכה של דיאטה עשירת חלבון עבור אנשים בריאים (1,4). צריכה של כמות החלבון הממוצעת הנצרכת בפועל בעולם המערבי, סביב 1.5 גרם חלבון לק"ג ליום, המהווה דיאטה עשירת חלבון ביחס להמלצות ה – DRI, תשתלב היטב בטווח המומלץ של 10-35% חלבון מסך הקלוריות היומי. עבור אנשים עם אי ספיקת כליות או בסיכון מוגבר לכך, כמו אנשים עם סוכרת, השמנה, יתר לחץ דם, היסטוריה של אבנים בכליות או בגיל מבוגר, יש לשקול את הנזק מול התועלת בהמלצה על תזונה רבת חלבון מעבר לכמות זו, בעיקר כזו המבוססת על חלבון מהחי (עם דגש על בשר). כמו כן קיימת חשיבות לצורת הבישול וההכנה של המזון להפחתת נזקים פוטנציאליים אלה (8).
