Ajoittaisen kalorirajoituksen potentiaaliset terveyshyödyt

Useat tutkimukset yli viiden vuosikymmenen ajalta osoittavat, että kalorien saannin rajoittaminen (eli liiallisten kalorimäärien välttäminen) suojaa useilta kroonisilta sairauksilta, parantaa aivojen suorituskykyä ja voi suojata muistisairauksilta.

Johdanto

Kalorirajoitus (CR) on ruokavaliointerventio, jossa syödään vähemmän kaloreita (eli energiaa) kuin olisi kehonpainolle tyypillistä. Samalla kuitenkin varmistetaan, että ruokavalio sisältää silti kaikki välttämättömät ravintoaineet, joita keho tarvitsee terveelliseen toimintaan.

Eläinkokeiden perusteella tämä tarkoittaisi 30–50 % vähemmän kaloreita normaaliin verrattuna. Ihmisille sopivampi lähestymistapa on kuitenkin 20–30 % kalorirajoitus aliravitsemuksen välttämiseksi. Kalorirajoituksen hyödylliset vaikutukset ovat saaneet paljon tieteellistä ja julkista huomiota amerikkalaisen biokemistin Clive McCayn (1898–1967) ja hänen kollegoidensa uraauurtavan työn ansiosta, joka osoitti, että kalorirajoitus pidentää merkittävästi rottien elinikää (v. 1935).

Kalorirajoitus on erinomainen esimerkki hormesisista (matalan tason stressikuormitus, joka parantaa yleistä stressinsietokykyä – lue asiasta tarkemmin täältä). Kalorirajoitus on eräänlainen hormeettinen stressitekijä, joka viime kädessä vahvistaa kehoa. Eläinkokeissa kalorirajoituksen on myös todettu pidentävän terveyttä, joka tarkoittaa terveen elämän ajanjaksoa ennen ikään liittyvien sairauksien puhkeamista. Kalorirajoitusta pidetään järkevimpänä ja tehokkaimpana ikääntymistä ehkäisevänä toimenpiteenä tähän mennessä (lue muista ikääntymistä hidastavista tekijöistä täältä).

Kalorien rajoittaminen voi kuitenkin olla haastavaa nykypäivän ruokapainotteisessa yhteiskunnassa, varsinkin kun ympäristössä olevat mainokset voivat saada ihmisen syömään liikaa. Kun otat jaksoittaisen paaston (eli pätkäpaaston) päivittäiseen rutiinisi, on paljon helpompaa rajoittaa päivittäistä kalorien saantia milloin tahansa.

Kuva: Kalorirajoitukset ja pätkäpaaston geroprotektiiviset (ikääntymiseltä suojaavat) vaikutukset elimistössä.

Lähde: Kaur, G., Kaur, T., Sharma, A., Manchanda, S., Singh, H., Kalotra, S., & Bajaj, P. (2018). Intermittent Fasting-Dietary Restriction as a Geroprotector. In Molecular Basis and Emerging Strategies for Anti-aging Interventions (pp. 195-215). Springer, Singapore.

Kalorirajoituksen potentiaaliset hyödyt aivojen terveyteen ja kognitiiviseen suorituskykyyn

Yksi ensimmäisistä kontrolloiduista pitkittäistutkimuksista, joissa tutkittiin kalorirajoitusta ja sen vaikutuksia ihmisten ikääntymiseen (CALERIE-tutkimus), tehtiin vuosina 2007–2010. Kokeeseen osallistui yli 200 nuorta ja keski-ikäistä tervettä henkilöä, joista suurin osa rajoitti noin 12 % normaalista päivittäisistä kaloriensaannista ​​tutkimuksen ajan.

Ruokapäiväkirjojen perusteella kalorien lasku oli vain 216–279 kcal päivässä. Tutkijat havaitsivat, että 2 vuoden kalorirajoitus alensi painoa keskimäärin 7,2 kg ja rasvamassaa 5,3 kg, laski LDL-kolesterolia, nosti HDL/kokonaiskolesteroli -suhdetta, alensi verenpainetta, paransi insuliiniherkkyyttä ja alensi plasman herkkää CRP:tä (hiljaisen tulehduksen mittari). Nämä tulokset olivat merkittäviä jopa painonpudotuksen hallinnan jälkeen.

Samassa tutkimuksessa pääteltiin, että kalorirajoituksella oli positiivinen vaikutus työmuistiin, mikä selittyy osittain parantuneella unella, lisääntyneellä fyysisellä aktiivisuudella ja parantuneella energiatasolla.

Muita kalorirajoituksen tutkimuksiin perustuvia vaikutuksia aivojen terveyteen liittyen:

• Kolmen kuukauden kalorirajoitus (30 % vähennys) vanhuksilla paransi heidän muistiaan sekä insuliiniherkkyyttä, insuliinin signalointia aivoissa, synapsien muodostumista (hermosolujen osia) ja hermosolujen selviytymistä
• Hiirillä tehtyjen tutkimusten perusteella kalorirajoitus lisää oppimista ja uusien muistojen muodostumista aivoissa ja viivästyttää hermoston rappeutumisen alkamista aktivoimalla SIRT1 (Sirtuiini-1) -reittiä (liittyy pidempään elinikään)
• Eläintutkimuksissa kalorirajoituksen on havaittu olevan yhteydessä hitaampaan ikääntymisprosessiin, parempaan kognitiiviseen suorituskykyyn myöhemmässä elämässä, parantuneeseen oppimiseen ja muistiin sekä tehokkaampaan signalointiin eri aivoradoissa
• Kalorirajoitus aktivoi autofagiaa (makroautofagiaa ja chaperonivälitteistä autofagiaa), joka estää hermosolujen tai niiden toimivuuden menetyksen. Tämä tarkoittaa, että se voi suojata muistisairauksilta, kuten Alzheimerin taudilta.
• Eläintutkimukset tukevat myös ajatusta, että kalorirajoitus voi parantaa aivojen resilienssiä oksidatiivista stressiä ja metabolisia vaurioita vastaan. Sen on myös osoitettu suojaavan mitokondrioita aktivoimalla reittejä ja antioksidanttientsyymejä, jotka parantavat mitokondrioiden toimintaa.
• Eläinkokeiden perusteella kalorirajoitus lisää Nrf2-riippuvaista geeniekspressiota. Nrf2 on välttämätön tekijä useille kalorirajoituksen tarjoamille terveyshyötyille.

Kalorirajoitukseen verrattuna ylensyöminen voi heikentää neuroplastisuutta ja kognitiivisia toimintoja. Mielenkiintoista on, että vaikka liiallinen kalorien kulutus ei liittyisikään liikalihavuuteen, sen on silti osoitettu heikentävän kognitiivisia toimintoja normaalipainoisilla. Ylipainoon tai lihavuuteen liittyy myös alentunut valkoisen aineen neuronaalinen yhdistyneisyys aivoissa (eli hermoimpulssien hitaampi johtuminen). Valkoinen aine on aivokudosta, joka suojaa aivosoluja ja auttaa viestejä kulkemaan nopeasti aivoverkoissa. Kun lihaville ihmisille asetetaan pitkäkestoinen (yli vuoden kestävä) kalorirajoitusdieetti, on heillä havaittu parantunut aivojen suorituskyky, mukaan lukien parempi työmuisti, kognitiivisen prosessoinnin nopeus ja parempi mieliala. Suomeksi sanottuna ylipainoisella laihduttaminen kalorinrajoituksen myötä parantaa merkittävästi kognitiivisia toimintoja.

Huom! Äärimmäinen kalorirajoitus ei ole terveellistä. Myöskään alipainoisuus (BMI <18,5) ei ole pitkällä aikavälillä, mikä liittyy heikompaan kognitiiviseen suorituskykyyn myöhään keski-iässä.

Kalorirajoituksia jäljittelevät aineet (CRM)

Kalorirajoituksen jäljittelijät tai CRM:t (kuten kurkumiini tai ECGC vihreästä teestä) ovat ravitsemuksellisia yhdisteitä ja ainesosia, jotka jäljittelevät kalorirajoituksen vaikutuksia. Kalorirajoituksia jäljittelevillä aineilla on laajat terveyttä parantavat vaikutukset, koska ne laukaisevat samat molekyylireitit, jotka tavallisesti saavat aikaan pitkäaikaisen kalorirajoituksen tai paaston.

CRM:t edistävät autofagiaa kolmella tavalla: provosoimalla asetyylikoentsyymi A:n (AcCoA) ehtymistä, estämällä asetyylitransferaasien aktiivisuutta tai aktivoimalla deasetylaaseja (katso kuva alla). Nettotulos on autofagian kokonaistilan nousu, mikä on ratkaisevan tärkeää kaikille kehon soluille, mukaan lukien aivosolut (katso edellä).

Kuva: Kalorirajotusta jäljittelevien aineiden ominaisuuksia.

Lähde: Madeo, F. & Pietrocola, F. & Eisenberg, T. & Kroemer, G. (2014). Caloric restriction mimetics: towards a molecular definition. Nature reviews Drug Discovery 13 (10): 727.

Erilaisia ​​kalorirajoitusta jäljitteleviä aineita

Asetyylikoentsyymi A:ta vähentävät aineet:

• Hydroksisitraatti
• Garcinia cambogia (myydään lisäravinteena)
• Hibiscus subdariffa (hibiscus teestä)

• Kurkumiini
• EGCG (epigallokatekiini-3-gallaatti vihreässä teessä)
• Spermidiini (durian-hedelmissä ja fermentoidussa soijassa)
• Anakardihappo (cashewpähkinän kuorissa)
• Garcinol (kokum-puun hedelmästä)
• Gallihappo (useissa kasveissa, kuten kaakaossa, saksanpähkinöissä, pellavansiemenissä ja omenoissa)

• Resveratroli (eri kasveista, marjoista ja punaisen rypäleen kuoresta)
• Kvertsetiini (eri kasveista, punasipulista, lehtikaalista, punaisista viinirypäleistä ja vihreästä teestä)
• Piceatannol (Picea abiesista tai kuusesta, passionhedelmästä ja punaisista rypäleistä)
• Nikotiiniamidimononukleotidi (NMN-lisä)
• Nikotiiniamidiribosidi (NR-lisä)

Pitkäaikaisen kalorirajoituksen potentiaaliset haitat

Kehomme tarvitsee ruoasta energiaa ja ravinteita toimiakseen kunnolla ja ylläpitääkseen kriittisiä fysiologisia prosesseja. Siksi liian pitkä kalorien ja energian saannin rajoittaminen voi aiheuttaa useita terveysongelmia. Saadaksesi optimaalisen hyödyn kalorirajoituksesta, on parempi toteuttaa sitä ajoittain.

Keho tarvitsee energiaa ja ravinteita muun muassa seuraaviin tekijöihin:

• 1. Perusaineenvaihdunta (BMR)
• Elimistön fysiologisten ja metabolisten perustoimintojen hoitaminen
• Tunnetaan myös nimellä lepoenergiankulutus (REE)
• 2. Ruoansulatus
• Tunnetaan myös nimellä ruoan lämpövaikutus tai terminen efekti (TEF) – aterian jälkeinen lämmöntuotanto
• 3. Liikunta
• Mukaan lukien liikunta ja muut toiminnot, kuten kävely töissä jne.
• Tunnetaan myös nimellä aktiivisuuden aiheuttama energiankulutus (AEE)

(Pitkäaikaisen) kalorirajoituksen mahdolliset haitat:

• Alhaisempi perusaineenvaihdunnan taso (BMR) – kutsutaan myös mukautuvaksi termogeneesiksi
• Voi aiheuttaa välttämättömien ravintotekijöiden puutosta ja anemiaa
• Hormonaalinen ehtyminen, erityisesti kilpirauhashormonien ja sukupuolihormonien kanssa
• Trijodityroniinin (T3) väheneminen ja käänteisen T3:n (rT3) lisääntyminen, mikä liittyy aineenvaihdunnan hidastumiseen
• Estrogeeni- ja testosteronitasojen lasku – tosin lihavilla miehillä kalorirajoitus lisää seerumin testosteronipitoisuutta painonpudotuksen vuoksi
• Suurempi riski syömishäiriöille
• Lihas- ja luumassan menetys (erityisesti pitkäaikaisen CR:n jälkeen) – voi jatkua pitkään kalorirajoituksen lopettamisen jälkeen
• Kuukautiskiertohäiriöt, amenorrea ja varhainen vaihdevuodet
• Matala libido ja yleinen energia
• Alennettu urheilullinen suorituskyky
• Hitaampi paraneminen ja kudosten kasvu
• Huonompi kognitiivinen suorituskyky
• Mielialaongelmat

Yhteenvetona voidaan todeta, että ajoittainen ja jaksoitettu kalorirajoitus on terveydelle hyvinkin edullista. Mitään yhtä ja ainoaa toimivaa mallia tässä ei ole – voit esimerkiksi aluksi kokeilla yhtenä päivänä viikossa syödä selvästi vähemmän kuin yleensä ja samalla esimerkiksi yhdistää pätkäpaaston siihen.

///

Oletko tietoisesti rajoittanut kaloreiden saantia? Minkälaisia kokemuksia sinulla on tästä aiheesta? Kerro meille se kommenteissa! 

Tämä artikkeli on käännös tulevasta englanninkielisestä the Resilient Being kirjasta (jatko-osa Biohakkerin käsikirjalle). Voit tutustua kirjaan täällä! Tämä artikkeli keskittyy kalorirajoituksen yleishyötyjen lisäksi myös erityisesti kognitiivisiin hyötyihin.