Är en kalori alltid en kalori? Frågeställningen är gammal, men lever fortfarande. Det märks inte minst på de olika föreläsningar jag håller där många människor, både idrottare och motionärer, gärna vill veta hur många kalorier som är optimalt för ett givet mål, må det vara optimal muskeltillväxt, viktminskning, deff eller någon annan prestation.
Kalorier oväsentliga
Problemet med att mäta livsmedel och energibehov i kalorier är att den här enheten är helt oväsentlig när det gäller vår egen energiomsättning. Det beror på att en kalori per definition är den mängd energi som åtgår för att värma ett gram vatten en grad. (En fysiker skulle nog gärna specificera denna definition ytterligare, men för den här diskussionen räcker ovanstående.) Enheten kalori säger däremot inget om hur energin omsätts i kroppen. (Bilden lånad från Unibake.)
En termos bestämmer kalorierna
Vi får fram energiinnehållet i livsmedel genom att använda en så kallad bombkalorimeter. Det är en termosliknande anordning där en given mängd av ett livsmedel eldas upp och där temperaturen på det omgivande mediet mäts och blir ett mått på mängden energi som frigörs.
Med bombkalorimetri blir mängden energi i kolhydrater och protein densamma, och därför tillskriver vi ett gram kolhydrater lika mycket energi som ett gram protein, ungefär 4 kcal (det vill säga 4 kilokalorier, eller 4000 kalorier).
Kroppen är ingen termos
Problemet är att kroppen inte fungerar som en termos. Den får inte lika mycket ”biologiskt tillgänglig” energi från kolhydrater som från protein, trots att det är det vi räknar med på pappret.
Om vi skulle jämföra en kost som ger, säg, 2000 kcal med hälften kolhydrater och resten fördelat mellan fett och protein, med en kost som bombkalorimetriskt också ger 2000 kcal men består av en tredjedel vardera av kolhydrater, fett och protein (det vill säga mindre kolhydrater och mer protein än det första kostupplägget), skulle vi i praktiken inte alls få exakt lika mycket energi i båda fallen.
Kosten med mer protein till fördel för kolhydrater skulle ge oss mindre biologiskt tillgänglig energi. Ännu mer utpräglad blir denna skillnad i en kost som skulle betecknas som ketogen - här ingår nästan inga kolhydrater till fördel för mer protein och fett än i en ”normalkost”.
Anledningar till att högproteinkost (högfettkost) fungerar
Det faktum att protein egentligen ger mindre energi än kolhydrater skulle mycket väl kunna vara en anledning till att en högproteinkost i många studier ger mer fördelaktiga resultat på viktutvecklingen hos överviktiga människor än en högkolhydratkost - de får helt enkelt i sig mindre energi än vad vi de facto räknar med.
Det finns många intressanta aspekter på högproteinkost (eller, som en del också kallar den, högfettkost), inte minst effekter på aptit, ökad värmebildning (vilket är direkt kopplat till den minskade verkningsgraden hos protein som energigivande näringsämne) och effekter på belöningscentrum och därmed ett ofta avtagande sug efter sött.
Något som tycks komma i skymundan i denna diskussion är också det faktum att en kolhydrat inte är lika med en kolhydrat. Kolhydrater är ju ett samlingsbegrepp för många olika sorters ämnen som kemiskt sett liknar varandra, men som biokemiskt och fysiologiskt sett har mycket olika effekter. Mättnadsgrad och smak är två parametrar där en kolhydrat näppeligen kan betraktas som enbart en kolhydrat - jämför till exempel vanligt socker med kostfibrer.
Byt ut kalorierna!
Jag menar att vi behöver nyansera näringsämnesgrupperna ytterligare när vi i vardagligt tal pratar om energi. Vi behöver också nyansera bilden av en ”kalori” och gärna överväga en annan enhet för att bättre överensstämma med hur energin från olika näringsämnen omsätts fysiologiskt.
Som många redan före mig har konstaterat, är en kalori bara en kalori i termodynamikens värld - inte i den bioenergenetiska. Och det är den bioenergenetiska världen som är det intressanta när fokus är kost- och näringslära.
Det här ämnet behandlas mer ingående i ett fördjupningsavnitt i Näringslära för kroppsbyggare och andra kraftidrottare.
Inlägg
Jag trodde att när man säger att proteiner i snitt ger 4kcal per gram så har man tagit hänsyn till upptag och tillgänglighet. Proteiner brukar ju annars i snitt ge mer än 5.5 kcal per gram i en kalorimeter?
SvaraRaderaNär man anger värdet 4 kcal så är det mängden energi som tillförs kroppen. Dvs den energi som kroppen tar upp är ~4 kcal. Men ser man vill vilken mängd energi som kan användas av kroppen i form utav ATP så är den ~3,2 kcal för protein. Resteranade 0,8 kcal kommer att bli till värme.
SvaraRaderamycket riktigt, ett gram protein ger 5.5 kcal i en bombkalirometer, vilket man uppskattat ger 4 biologiskt tillgängliga kilokalorier, efter korrektioner för bla urogenesen, vilket är en väldigt kostsam process mm. Men man har då inte korrigerat för den konstinducerade termogenesen. det betyder då helt enkelt att biotillgängligheten i ett gram protein inte riktigt är 4 kcal som det uppskattas idag, utan mindre som Anki påpekar. Kanske korrigerar man för detta i framtiden, men oavsett, så måste man komma ihåg att energiinnehållet i de olika makronutrienterna är en uppskattningar, och att dessa uppskattninger inte är lika goda, när man konsumerar en kost med en makronutrientfördelningen som skiljer sig väldigt mycket mycket från det "normala". En ketogen kost, som i vanliga fall består av en högre andel protein, och fett leder till ökad värmebildning, samt ökade energiförluster via glyconeogenesen, ökad turnover av proteinbildning, samt ökade förluster av ketoner via urin och utandningsluft. dessa förluster har man nog inte gjort korrektion för.
SvaraRaderamed andra ord, en kalori i en bombkalirometer-efter korrektion för upptag och tillgänglighet som man uppskattar den idag-behöver inte behöver inte nödvändigtvis vara lika med en biologisk tillgänglig kalori.
slutligen, lite djurstudier som ger stöd till det som sagts ovan (nämner djurstudier eftersom dessa är oftast mer välkontrollerade jmf med människostudier).
# låg- jmf med högglykemisk index leder till ökad viktminskning i råttstudier trots att de fått konsumera lika mycket kalorier och för övrigt identisk makronutrientfördelning.
# ketogen kost jmf med högkolhydratkost leder till ökad viktminskning i råttstudier trots att de fått konsumera lika många kalorier.
# fruktosintag jmf med glukosintag leder till större viktökning i råttstudier, trots att de för övrigt fått konsumera lika mycket energi.
Mycket intressant detta! Panagiotis kul att du fyllde i och förklarade ännu mer utförligt.
SvaraRaderaAnki
SvaraRaderaGer alla kolhydrater, proteiner och fetter samma energiresultat i en bombkalorimeter dvs. ger enkelomättade/fleromättade/mättade fetter samma energimängd osv?
Tack för en jättebra blogg!
/ Jonas
Jag ber om ursäkt för att jag inte återkopplat på era kommentarer förrän nu.
SvaraRaderaJacob - Tack för din utveckling av innehållet i artikeln.
Panagiotis - Tack för din komplettering. Som en klok man lär ha sagt: "Man is a man, and a mouse a mouse", men ofta fungerar djurmodeller bra att ha som utgångspunkt för vidare forskning. (En etisk diskussion kanske kan vara på plats i samma andetag, men inte just här och nu.)
Jonas - Vad roligt att du gillar bloggen! 4, 4 resp 9 kcal per gram är ett genomsnitt av energiinnehållet i de olika respektive näringsämnena. Jag kan ta fram några siffror och gör en artikel av det framöver.
Med vänliga hälsningar
Anki