マウスのタンパク質レバレッジ：脂肪沈着の主要栄養素のバランスと結果の幾何学

目的：タンパク質レバレッジ仮説は、人間が主要栄養素の摂取を調節し、タンパク質摂取が脂肪および炭水化物摂取よりも優先され、食事に低％タンパク質が含まれている場合に過剰なエネルギー摂取を引き起こすことを提案しています。ここでは、マウスであるモデル動物でテストします。（i）タンパク質と炭水化物の摂取量が調節される程度。（ii）タンパク質摂取が炭水化物よりも優先され、％タンパク質が低い不均衡な食品がエネルギー摂取量の増加につながる場合。（iii）エネルギー摂取量のそのような変動が成長と貯蔵にどのように変換されるか。 方法と手順：炭水化物の組成とは異なるタンパク質を持つ5つのイソ産生食品の1つをマウスに与えました。栄養摂取量と、除脂肪体重と脂質質量の対応する成長を測定しました。データは、複数の栄養素の摂取量を分析するための幾何学的アプローチを使用して分析されました。 結果：（i）相補的な食品のさまざまな組み合わせを与えたマウスは、比較的明確な摂取標的にタンパク質と炭水化物の摂取量を調節しました。（ii）マウスに固定タンパク質と炭水化物比の食事を提供された場合、それらは炭水化物よりもタンパク質の摂取量をより強く調節しました。このタンパク質のレバレッジは、食事のタンパク質が低い場合にエネルギー消費量が増加し、最低％タンパク質を含む食事を与えられたマウスの脂質貯蔵の増加をもたらしました。 議論：マウスのタンパク質レバレッジは人間に提案されているものよりも少なかったが、エネルギー摂取量は明らかに低い％タンパク質を含む食事で高かった。この結果は、ダイエットに低％タンパク質が含まれている場合、タイトなタンパク質調節が過剰なエネルギー摂取とより高い脂肪沈着の原因であることを示しています。

OBJECTIVE: The Protein-Leverage Hypothesis proposes that humans regulate their intake of macronutrients and that protein intake is prioritized over fat and carbohydrate intake, causing excess energy ingestion when diets contain low %protein. Here we test in a model animal, the mouse: (i) the extent to which intakes of protein and carbohydrate are regulated; (ii) if protein intake has priority over carbohydrates so that unbalanced foods low in %protein leads to increased energy intake; and (iii) how such variations in energy intake are converted into growth and storage. METHODS AND PROCEDURES: We fed mice one of five isocaloric foods having different protein to carbohydrate composition, or a combination of two of these foods (N = 15). Nutrient intake and corresponding growth in lean body mass and lipid mass were measured. Data were analyzed using a geometric approach for analyzing intake of multiple nutrients. RESULTS: (i) Mice fed different combinations of complementary foods regulated their intake of protein and carbohydrate toward a relatively well-defined intake target. (ii) When mice were offered diets with fixed protein to carbohydrate ratio, they regulated the intake of protein more strongly than carbohydrate. This protein-leverage resulted in higher energy consumption when diets had lower %protein and led to increased lipid storage in mice fed the diet containing the lowest %protein. DISCUSSION: Although the protein-leverage in mice was less than what has been proposed for humans, energy intakes were clearly higher on diets containing low %protein. This result indicates that tight protein regulation can be responsible for excess energy ingestion and higher fat deposition when the diet contains low %protein.