W jednym z największych badań tzw. badaniu Gemini, prowadzonym w grupie 2154 bliźniąt w Wielkiej Brytanii, zaobserwowano większe BMI i przyrost masy ciała w 36 miesiącu życia u dzieci, które spożywały 15% energii z białka, a także większe BMI i przyrost masy ciała w 60 miesiącu życia wśród dzieci, które spożywały 16% energii z białka40. Autorzy podkreślają, że duże spożycie białka może jednak wpływać na wystąpienie otyłości lub przyrost beztłuszczowej masy ciała, nie zaobserwowano jednak tego związku ze wzrostem. Co więcej, urodzeniowa masa ciała bliźniąt jest zazwyczaj niska, a przecież ona sama w sobie stanowi czynnik ryzyka otyłości.

W innym badaniu podłużnym w Niemczech oceniano związek między spożyciem białka po 6, 12 i 18-24 miesiącach a wzrostem (masa ciała, wzrost, BMI i grubość fałdu skórnego) w wieku 7 lat41. Nie stwierdzono istotnych zależności między dużym spożyciem białka w 6 i 12 miesiącu życia a BMI lub procentem tkanki tłuszczowej w wieku 7 lat. Jednak duże spożycie białka (zdefiniowane jako większe niż mediana spożycia w badanej populacji – 2,6-3 g/kg m.c./24 h) zarówno w 12, jak i 18-24 miesiącu życia zwiększało BMI i procent tkanki tłuszczowej odpowiednio o 0,29 SD i 1,36%. Wyniki innych badań były niejednoznaczne.

W badaniu obserwacyjnym przeprowadzonym w Danii, w którym oceniano wpływ ilości spożywanego białka po 9 miesiącach życia na masę, wzrost i grubość fałdów skórnych po 10 latach42, odnotowano związek między spożyciem białka a masą i wzrostem, ale nie zaobserwowano tej zależności między BMI a grubością fałdów skórnych.

W badaniu przeprowadzonym w Szwecji zaobserwowano dodatni związek między BMI dzieci w wieku 4 lat a bezwzględnym spożyciem białka (g/24 h) w 17-18 miesiącu życia, ale nie wykazano tej zależności w odniesieniu do procentu energii43.

W kolejnym badaniu, w którym stosowano pomiary BMI od niemowlęctwa do 15 roku życia, nie zaobserwowano związku między spożyciem białka a tym wskaźnikiem44.

W dwóch innych badaniach stwierdzono zależność między spożyciem białka a BMI u dziewcząt, ale nie u chłopców, chociaż w jednym badaniu wykryto również tendencję do wcześniejszego wystąpienia AR przy najwyższym odsetku energii spożytej z białka u chłopców, nie zaś u dziewcząt41,45. Warto również zauważyć, że w żadnym badaniu nie wykazano negatywnego związku między dużym spożyciem białka a wzrostem u małych dzieci.

Podsumowanie

Ograniczenie spożycia białka w niemowlęctwie poprzez obniżenie jego zawartości w mleku modyfikowanym zmniejsza ryzyko wystąpienia w przyszłości nadwagi i otyłości. Dowody naukowe z badań eksperymentalnych na istnienie związku między spożyciem białka z diety po okresie niemowlęctwa a ryzykiem rozwoju otyłości w późniejszym wieku są niespójne.

Small logo.nestle opt

Grant edukacyjny

ABSTRACT

Role of protein in metabolic programming of obesity in children and adolescents

According to the theory of nutritional programming, both a deficiency and an excess of certain nutrients in the diet during pregnancy and infancy may have long-lasting consequences for the child. Obesity is one condition that is susceptible to metabolic programming. Research has shown a link between a rapid increase in body weight in infants and the subsequent risk of overweight and obesity.

This article describes the early protein supply hypothesis, which assumes that overconsumption of protein in infancy increases the risk of obesity in later life. The manner of feeding turns out to have an important effect on future obesity. The article presents the findings of the CHOP study, which analysed the risk of obesity in children fed a conventional milk formula with a high protein content vs a modified formula with a lower protein content compared to breast-fed children. This is followed by a review of studies of the effect of the amount of protein consumed by very young children on the development of obesity in later life. It is stated that reducing protein consumption in infants by reducing protein content in modified formulas decreases the future risk of overweight and obesity. At the same time, experimental evidence for a link between dietary protein consumption post-infancy and risk of obesity in later life is inconsistent.

Piśmiennictwo

1. Gruszfeld D, Dobrzańska A, Socha P i wsp. Programowanie żywieniowe otyłości i zespołu metabolicznego. Stand Med 2008;5:159-60,162-3

2. Gacka E, Więcek A. Rola zjawiska programowania płodowego w rozwoju chorób cywilizacyjnych. Nadciśn Tętn 2012;16:63-74

3. WHO. Report of the 33rd session of the Standing Committee of nutrition participant’s statement. The window of opportunity: Pre-pregnancy to 24 months of age. Geneva: United Nations, 13-17 March 2006

4. Barker DJP. The origins of the developmental origins theory. J Intern Med 2007;261(5):412-7

5. Barker DJP. The developmental origins of chronic adult disease. Acta Paediatr Suppl 2004;93 (446):26-33

6. McMillen IC, Muhlhausler BS, Duffield JA, et al. Prenatal programming of postnatal obesity: fetal nutrition and the regulation of leptin synthesis and secretion before birth. Proc Nutr Soc 2004;63(3):405-12

7. Ong KK, Loos RJ. Rapid infancy weight gain and subsequent obesity: systematic reviews and hopeful suggestions. Acta Paediatr 2006;95(8):904-8

8. Baird J, Fisher D, Lucas P, et al. Being big or growing fast: systematic review of size and growth in infancy and later obesity. BMJ 2005;331(7522):929-31

9. Monteiro PO, Victora CG, Barros FC, et al. Birth size, early childhood growth, and adolescent obesity in a Brazilian birth cohort. Int J Obes Relat Metab Disord 2003;27(10):1274-82

10. Druet C, Stettler N, Sharp S, et al. Prediction of childhood obesity by infancy weight gain: an individual-level meta-analysis. Paediatr Perinat Epidemiol 2012;26(1):19-26

11. Young BE, Johnson SL, Krebs NF. Biological determinants linking infant weight gain and child obesity: current knowledge and future directions. Adv Nutr 2012;3(5):675-86

12. Weden MM, Brownell P, Rendall MS. Prenatal, perinatal, early life, and sociodemographic factors underlying racial differences in the likelihood of high body mass index in early childhood. Am J Public Health 2012;102(11):2057-67

13. Gillman MW. The first months of life: a critical period for development of obesity. Am J Clin Nutr 2008;87(6):1587-9

14. Koletzko B, Beyer J, Brands B, et al. European Childhood Obesity Trial Study Group: Early influences of nutrition on postnatal growth. In: Gillman M, Gluckman P, Rosenfeld R (eds). Recent advances in growth research: nutritional, molecular and endocrine perspectives. Basel: Karger, 2013:11-27

15. Blüher M. Obesity: global epidemiology and pathogenesis. Nat Rev Endocrinol 2019;15(5):288-98

16. Taveras EM, Rifas-Shiman SL, Sherry B, et al. Crossing growth percentiles in infancy and risk of obesity in childhood. Arch Pediatr Adolesc Med 2011;165(11):993-8

17. Weker H, Barańska M, Riahi A, et al. Dietary patterns in toddlers with excess weight. The 2016 pitnuts study. Dev Period Med 2017;21(3):272-85

18. Koletzko B, von Kries R, Closa R, et al. Lower protein in infant formula is associated with lower weight up to age 2 y: a randomized clinical trial. Am J Clin Nutr 2009;89(6):1836-45

19. Alexy U, Kersting M, Sichert-Hellert W, et al. Macronutrient intake of 3- to 36-month-old German infants and children: results of the DONALD Study. Dortmund Nutritional and Anthropometric Longitudinally Designed Study. Ann Nutr Metab 1999;43(1):14-22

20. Rolland-Cachera MF, Deheeger M, Akrout M, et al. Influence of macronutrients on adiposity development: a follow up study of nutrition and growth from 10 months to 8 years of age. Int J Obes Relat Metab Disord 1995;19:573-8

21. Koletzko B, Brands B, Grote V, et al. Long-term health impact of early nutrition: the power of programming. Ann Nutr Metab 2017;70(3):161-9

22. Inostroza J, Haschke F, Steenhout P, et al. Low-protein formula slows weight gain in infants of overweight mothers. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2014;59(1):70-7

23. Ziegler EE, Fields DA, Chernausek SD, et al. Adequacy of infant formula with protein content of 1.6 g/100 kcal for infants between 3 and 12 months. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2015;61(5):596-603

24. Escribano J, Luque V, Ferre N, et al. Effect of protein intake and weight gain velocity on body fat mass at 6 months of age: the EU Childhood Obesity Programme. Int J Obes (Lond) 2012;36(4):548-53

25. Brands B, Demmelmair H, Koletzko B; Early Nutrition Project. How growth due to infant nutrition influences obesity and later disease risk. Acta Paediatr 2014;103(6):578-85

26. Thorisdottir B, Gunnarsdottir I, Thorisdottir AV, et al. Nutrient intake in infancy and body mass index at six years in two population-based cohorts recruited before and after revision of infant dietary recommendations. Ann Nutr Metab 2013;63(1-2):145-51

27. Weber M, Grote V, Closa-Monasterolo R, et al. Lower protein content in infant formula reduces BMI and obesity risk at school age: follow-up of a randomized trial. Am J Clin Nutr 2014;99(5):1041-51

28. Gruszfeld D, Weber M, Gradowska K, et al. Association of early protein intake and pre-peritoneal fat at five years of age: Follow-up of a randomized clinical trial. Nutr Metab Cardiovasc Dis 2016;26(9):824-32

29. Totzauer M, Luque V, Escribano J, et al. Effect of lower versus higher protein content in infant formula through the first year on body composition from 1 to 6 years: follow-up of a randomized clinical trial. Obesity (Silver Spring) 2018;26(7):1203-10

30. Socha P, Grote V, Gruszfeld D, et al. Milk protein intake, the metabolic-endocrine response, and growth in infancy: data from a randomized clinical trial. Am J Clin Nutr 2011; 94(6 Suppl):1776S-84S

31. Hogg J, Han VK, Clemmons DR, et al. Interactions of nutrients, insulin-like growth factors (IGFs) and IGF-binding proteins in the regulation of DNA synthesis by isolated fetal rat islets of Langerhans. J Endocrinol 1993;138(3):401-12

32. Newsholme P, Gaudel C, McClenaghan NH. Nutrient regulation of insulin secretion and beta-cell functional integrity. Adv Exp Med Biol 2010;654:91-114

33. Muntoni S. Insulin resistance: pathophysiology and rationale for treatment. Ann Nutr Metab 2011;58(1):25-36

34. Koletzko B, Chourdakis M, Grote V, et al. Regulation of early human growth: impact on long-term health. Ann Nutr Metab 2014;65:101-9

35. Kirchberg FF, Harder U, Weber M, et al. Dietary protein intake affects amino acid and acylcarnitine metabolism in infants aged 6 months. J Clin Endocrinol Metab 2015;100(1):149-58

36. Polak P, Hall MN. mTOR and the control of whole body metabolism. Curr Opin Cell Biol 2009;21(2):209-18

37. Polak P, Cybulski N, Feige JN, et al. Adipose-specific knockout of raptor results in lean mice with enhanced mitochondrial respiration. Cell Metab 2008;8(5):399-410

38. EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies: Scientific opinion on nutrient requirements and dietary intakes of infants and young children in the European Union. EFSA J 2013;11:3408

39. EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies: Scientific opinion on the safety and suitability for use by infants of follow-on formulae with a protein content of at least 1.6 g/100 kcal. EFSA J 2017;15(5):4781

40. Michaelsen KF, Greer FR. Protein needs early in life and long-term health. Am J Clin Nutr 2014;99(3):718S-22S

41. Pimpin L, Jebb S, Johnson L, et al. Dietary protein intake is associated with body mass index and weight up to 5 y of age in a prospective cohort of twins. Am J Clin Nutr 2016;103(2):389-97

42. Günther AL, Buyken AE, Kroke A. Protein intake during the period of complementary feeding and early childhood and the association with body mass index and percentage body fat at 7 y of age. Am J Clin Nutr 2007;85(6):1626-33

43. Hoppe C, Mølgaard C, Thomsen BL, et al. Protein intake at 9 mo of age is associated with body size but not with body fat in 10-y-old Danish children. Am J Clin Nutr 2004;79(3): 494-501

44. Ohlund I, Hernell O, Hörnell A, et al. BMI at 4 years of age is associated with previous and current protein intake and with paternal BMI. Eur J Clin Nutr 2010;64(2):138-45

45. Magarey AM, Daniels LA, Boulton TJ, et al. Does fat intake predict adiposity in healthy children and adolescents aged 2-15 y? A longitudinal analysis. Eur J Clin Nutr 2001;55(6): 471-81

46. Gunnarsdottir I, Thorsdottir I. Relationship between growth and feeding in infancy and body mass index at the age of 6 years. Int J Obes Relat Metab Disord 2003;27(12):1523-7

Do góry