EN / DA
Kost og livsstil

Perioder med lidt protein i kosten forbedrer helbredet

Proteinbarer, -drikke og -pulver indtager stadig flere butikshylder i disse år. Målet er at holde den slanke linje og opbygge muskelmasse. Forskning viser dog, at et langt og sundt liv kræver kalorierestriktion. Ny forskning i dyr viser nu, at en periodisk kostomlægning med lavt proteinindhold måske kan erstatte den livslange kalorierestriktion og medfølgende sult. Forsøg viser, at denne kostomlægning forbedrer stofskiftet og forlænger livslængden.

”Alt med måde” lyder et gammelt ordsprog. Dette gælder også for indtaget af kalorier, og forskere har i mange år vidst, at en moderat nedsat energiindtagelse forbedrer helbredet. Forsøg i dyremodeller har sågar vist, at livslængden kan øges. En livslang slankekur er dog samtidig en asketisk livsstil, der i praksis er meget svær at opretholde hos de fleste, og derfor forskes der fortsat i mere praktisk anvendelige sundhedsfremmende måder at spise på.

”Nye studier har vist, at gnavere med fri adgang til at indtage en kost med meget lavt proteinindhold også giver markante sundhedsforbedringer, selvom dyrene faktisk spiser mere end på en kost med normalt proteinindhold. Det tyder på, at en sænkning af proteinindholdet i kosten kan forbedre sundhed uden at man behøver at sænke energiindtaget og dermed sulte,” forklarer forskningsgruppeleder Thomas E. Jensen, der er lektor på Institut for Idræt og Ernæring på Københavns Universitet.

Deltidskostomlægning kan være svaret

Et andet effektivt alternativ til livslang slankekur, som i stigende grad bliver populært, er periodisk at sænke sin energiindtagelse, fx hver anden dag eller et par dage om ugen. Danske forskere har nu forsøgt at kombinere de to former for kostomlægning ved at give en ad libitum-kost med lavt proteinindhold periodisk for at se, om denne kostplan stadig kan forbedre sundhed.

”Vores forsøg viser, at stort set de samme sundhedsforbedringer kan opnås som på en permanent lav-protein-kost ved at veksle mellem en normal kost og én, der er lav på protein. Det kickstarter de samme molekylære mekanismer i kroppen, som hvis man er på en permanent lav-protein-kost, selv om den totale kalorieindtagelse faktisk er højere. Forsøgene er lavet i mus, men meget tyder på, at et periodevis kostskifte også kan have positive effekter på menneskers stofskifte og sundhed,” forklarer Thomas E. Jensen.

Idéen til studiet stammer fra et ønske om bedre at forstå nogle bemærkelsesværdige resultater fra 2014, hvor forskere fandt, at mus, der fik en lav-protein-kost, havde langt bedre sundhed og levede længere end mus, der fik meget protein i deres kost. Én af teorierne er, at effekten skyldes, at et højt proteinindhold i vores kost kan ændre bakteriesammensætningen i vores tarmsystem, ligesom det formentlig også reducerer insulinfølsomheden.

”Forsøgene viste, at hvis mus spiser meget protein og lidt kulhydrat, så spiser musene godt nok mindre og bliver slankere, men deres stofskifte forværres og deres levetid falder. Omvendt så førte en kost høj på kulhydrat og lav på protein til moderat overvægt, men musene var sundere og levede længere. Det var dette tilsyneladende paradoksale fænomen, vi prøvede at bekræfte og ændre til et mere praktisk anvendeligt alternativ,” uddyber Thomas E. Jensen.

Forbedret evne til at håndtere sukker

Forskerne satte mus på 14 dages kostplan med forskellige sammensætninger af protein, fedt og kulhydrater for at undersøge, hvordan kostændringerne påvirker musenes tarmsystem. En særlig gruppe af mus fik en kost med lav protein og høj kulhydrat i 14 dage og herefter normalkost i 14 dage. Imens målte forskerne på musenes vægt og stofskifte, bakteriesammensætning i deres tarmsystem samt leverens udskillelse af hormonet fibroblast vækstfaktor 21 (FGF21), der øger basalstofskiftet og forbedrer sukkerstofskiftet.

”Vores teori var, at den periodevise lav-protein-kost ville forbedre det metaboliske helbred og vægtbevarelsen hos musene, og vi så da også markante ændringer undervejs. Hver gang, musene var på lav-protein-kost, øgede de inden for få dage deres basalstofskifte og tabte sig, til trods for at de spiste flere kalorier samlet set end mus på normal kost,” siger Thomas E. Jensen.

Musene forbedrede også deres evne til at håndtere sukker – en helt afgørende faktor for at undgå type 2-diabetes – og ændrede deres bakteriesammensætning i en sundere retning.

”Samlet set var de positive effekter af periodisk at være på lav-protein-kost meget lig de positive effekter af at være permanent på lav-protein-kost,” konkluderer Thomas E. Jensen.

Leveren synes at huske lav-protein-kost

Mange af de gavnlige effekter af lav-protein-kost tilskrives øget udskillelse af hormonet FGF21 fra leveren. Et uventet fund i dette studie var, at udskillelsen af FGF21 blev markant højere, for hver gang musene blev sat på lav-protein-kost, selvom de kom tilbage på normal kost i de mellemliggende perioder på 14 dage.

”Vi ville forvente, at 14 dage på en kost med normalt proteinindhold ville nulstille systemet, men det er som om, leveren kan huske, at den har været på lav-protein-kost og har forberedt sig på, at dette sker igen. Vi kender endnu ikke mekanismen bag dette hukommelsesfænomen, og hvad den fysiologiske funktion er, men det er spændende – både i forhold til vores fysiologiske forståelse og for udviklingen af lægemidler. Det har også en umiddelbar praktisk implikation, da den øgede respons måske betyder, at perioderne på lav-protein-kost kan afkortes endnu mere over tid, og de samme positive sundhedseffekter stadig kan opnås,” forklarer Thomas E. Jensen.

Udover at eksperimentere med kosten forsøgte forskerne også at måle på effekterne af motion hos musene i de forskellige grupper. Her var resultaterne også overraskende. Faktisk virkede det som om, at motionen var med til at dæmpe nogle af de positive effekter af lav-protein-kost. Endnu er det dog for tidligt at konkludere noget endelig om mekanismer og effekter.

”Tidligere studier har vist, at motion øger FGF21-udskillelsen i mus, så vores hypotese var, at kombineret lav-protein-kost og motion ville øge FGF21-niveauerne endnu mere. Vi fandt dog, at motion ligefrem nedsatte lav-protein-kostens evne til at øge FGF21. Da motion og kost ofte går hånd i hånd, når livsstil ændres, er dette vigtigt at få undersøgt nærmere. Skal man træne på en anden måde? Skal man træne mere i normalkost-perioderne? Hvad er mekanismerne bag?” spørger Thomas E. Jensen.

Studiet efterlader således rigtig mange ubesvarede spørgsmål, som i den kommende tid skal undersøges nærmere.

”Dette er foreløbigt et musestudie og skal selvfølgelig følges op hos mennesker. De få publicerede studier i mennesker indikerer også, at lav-protein-kost kan øge FGF21 og gavne stofskiftet. Der er dog et stykke vej til egentlige kostanbefalinger.”

Periodized low protein–high carbohydrate diet confers potent, but transient, metabolic improvements” er udgivet i Molecular Metabolism og ”The gut microbiome on a periodized low-protein diet is associated with improved metabolic health” i Frontiers in Microbiology. Thomas E. Jensen modtog i 2015 støtte fra Novo Nordisk Fonden til projektet ”Understanding skeletal muscle plasticity in health and disease” og har i 2019 modtaget bevillinger fra Det Frie Forskningsråd, Det Danske Diabetesakademi, Novo Nordisk Fonden og Lundbeckfonden til at videreføre sin forskning.

Thomas Elbenhardt Jensen
Associate Professor
Skeletal muscle is a plastic tissue that responds and adapts to external stimuli during physical activity and inactivity. Increased knowledge of the molecular signaling mechanisms that control this adaptation is not only important for understanding how the muscle reacts to work and training, but also lifestyle and aging-related diseases such as diabetes, obesity and cancer. Inactivity and aging are associated with reduction of skeletal muscle mass and metabolic health, and exercise is effective in prevention of these adverse phenotypic changes. Molecularly, mechanistic Target of Rapamycin Complex 1 (mTORC1) is a key regulator of muscle size, the cellular renovation process known as autophagy and metabolism, but the molecular regulation of mTORC1 remains incompletely understood, particularly in the context of muscle and exercise. The overall goal of my current research is to: a) improve the understanding of mTORC1 regulation and function in active and inactive muscle, specifically its regulation by mechanical stress during exercise and the role of subcellular organization, b) identify novel drug targets to modulate muscle phenotype and mTORC1 signaling. In a major international research effort, made possible to a large part by a Novo Nordisk Foundation Excellence grant from 2015-2020, my research team will engage in a combination of powerful omics-based discovery tools (phosphoproteomics, membrane proteomics) and hypothesis-driven studies using state-of-the-art molecular cell biology and advanced microscopy techniques in muscle cells, rodent and human muscle. The results of this research are expected to have a major scientific impact on our basic knowledge of mTORC1 regulation and function in muscle and possibly drug development targeting human disease.