بروتين (تغذية)

البروتينات هي عناصر غذائية أساسية لجسم الإنسان.، وهي الوحدات الأساسية المكونة لنسيج الجسم ويمكن أن تعمل كذلك كمصدر للطاقة. توفِّر البروتينات مقداراً من كثافة الطاقة يماثل ما توفره السكريات: 4 كيلو حريرة (17 كيلو جول) لكل غرام، بالمقابل توفر اللبيدات 9 كيلو سعرة (37 كيلو جول) لكل غرام. الناحية الأكثر أهمية في البروتين والخاصية المميزة له من ناحية التغذية هي الأحماض الأمينية المكونة له.
البروتينات هي سلاسل مبلمرات مكونة من أحماض أمينية مرتبطة ببعضها البعض عبر روابط ببتيدية. أثناء عملية الهضم تُفكك البروتينات في المعدة إلى سلاسل عديدات ببتيد أقل طولا بواسطة حمض الهيدروكلوريك والبروتياز. وتعتبر هذه العملية أساسية للحصول الأحماض الأمينية الضرورية التي لا يمكن تخليقها حيويا في جسم الإنسان.
توجد تسع أحماض أمينية أساسية يجب على الإنسان الحصول عليها من تناول الأطعمة لتفادي سوء التغذية بالبروتين والطاقة، وهي فينيل ألانين، فالين، ثريونين، تريبتوفان، ميثيونين، ليوسين، إيزوليوسين، لايسين والهستيدين. يوجد نقاش حول عدد الأحماض الأمينية الضرورية إن كان ثمانية أو تسعة. ويميل الإجماع نحو 9 وذلك لأن الهستدين لا يتم تخليقه لدى البالغين. توجد خمس أحماض أمينية يمكن للإنسان تخليقها في الجسد وهي: ألانين، حمض الأسبارتيك، أسباراجين، حمض الغلوتاميك، والسيرين. توجد ست أحماض أمينية ضرورية جزئيا والتي يمكن أن يصبح تخليقها محدودا تحت شروط فيسيولوجية مرضية خاصة، مثل ضغط الأيض الحاد، وهي: أرجنين، سيستئين، غليسين، غلوتامين، برولين وتيروسين.
من المصادر الغذائية للبروتين الحيواني والنباتي: اللحوم، منتجات الألبان، السمك والبيض وكذلك الحبوب والبقول والمكسرات، يمكن للنباتيين الحصول على كفايتهم من الأحماض الأمينية الضرورية بتناول البروتينات النباتية.
البروتين عنصر غذائي يحتاج إليه جسد الإنسان للنمو ولوظائف الصيانة. بعد الماء، البروتينات هي الجزيئات الأكثر تواجدا في الجسم، ويمكن أن تتواجد في جميع الخلايا وهي مكون بنائي أساسي في جميع الخلايا وبشكل خاص الخلايا العضلية، وتتواجد كذلك في أعضاء الجسد مثل الشعر والجلد. تُستخدم البروتينات في الأغشية كذلك مثل البروتينات السكرية، حين يتم تفكيكها إلى أحماض أمينية، تُستخدم كمركبات أولية للأحماض النووية، والهرمونات، والإنزيمات، والعوامل المرافقة، وخلايا المناعة، وفي الترميم الخلوي، ولجزيئات أخرى ضرورية للحياة، فضلا عن ذلك، البروتينات ضرورية لتكوين الخلايا الدموية.
الوظيفة التي تعتبر حلا أخيرا للجسم هو التحلل لإنتاج جلوكوز يعطي الدماغ والأعصاب والكلى طاقة، عند نضب مخزون الجسم من الجلايكوجين (كربوهيدرات جسمية) والدهن، حيث أن تلك الأعضاء لا تعمل إلا بالجلوكوز.
ملحوظة: خلال الأيض يمكن أن يتحول الجلوكوز إلى دهن يختزن، ولكن العكس غير صحيح، فلا يمكن للجسم تحويل الدهنيات إلى جلوكوز. ولا يبقى للجسم سوى اللجوء لتحليل البروتين إلى جلوكوز. في ذلك الوقت يكون مخزون الجلايكوجين في الجسم قد انتهى، إذ أن كميته المخزونة في حدود 650 جرام.
يمكن أن يُحصَل على البروتين من أطعمة مختلفة، وتعتمد التوليفة الأفضل لمصادر البروتين على مكان الفرد في العالم، الوفرة، الثمن، أنواع الأحماض الأمينية والتوازن الغذائي وكذلك الأذواق الشخصية. بعض الأطعمة غنية بأحماض أمينية محددة، لكن قابليتها للهضم والعوامل المضادة للتغذية (بعض الناس لا يتحملون بعض البقوليات، كما يسبب بعضها انتفاخ) المتواجدة بها تجعلها ذات قيمة غذائية محدودة بالنسبة للإنسان. وبناء عليه يجب الأخذ بالحسبان قابلية الهضم والتأثير على الأمعاء وسمات التغذية الثانوية مثل الحريرات (الكولسترول)، والفيتامينات وكثافة المعادن الضرورية في مصدر البروتين. على الصعيد العالمي تساهم أطعمة البروتينات النباتية بنسبة تزيد عن 60% في مصادر البروتين لكل فرد، وفي شمال أمريكا تساهم الأطعمة الحيوانية بنسبة 70% من مصادر البروتين لكل فرد.
تعتبر اللحوم بأنواعها من البقر والماعز والخراف والطيور والأسماك، ومنتجات الألبان والبيض وفول الصويا مصادرا للبروتين الكامل. تعتبر الحبوب والغلال مصادرا أخرى للبروتينات، لكنها تحتوي على حمضي الليسين والثريونين بشكل محدود، ويتوفر هذان الحمضان في أطعمة نباتية وحيوانية أخرى. من الأمثلة على الأغذية الرئيسية والغلال التي تحتوي على بروتينات تفوق 7.0% (من دون ترتيب معين): الحنطة السوداء، الشوفان، الشيلم، الدخن، الذرى، الأرز، القمح، السورغم، القطيفة والكينوا.
تشمل المصادر النباتية للبروتينات على: البقوليات، المكسرات، البذور والفواكه. لدى بعض البقوليات التي تسمى البقول الجبية في مناطق محددة من العالم تراكيز أعلى من الأحماض الأمينية وهي مصادر أكثر اكتمالا للبروتين من الحبوب والغلال. من الأمثلة على الأطعمة النباتية ذات تراكيز تفوق 7% نجد: فول الصويا، عدس، فاصوليا كلوية، فاصوليا بيضاء، بقلة الماش، حمص، لوبياء ظفرية، عدس سوداني، ترمس، فاصوليا مجنحة، لوز، جوز برازيلي، كاجو، بقان، جوز، بذور القطن، بذور اليقطين، بذور السمسم، وبذور دوار الشمس.
الأطعمة الرئيسية التي تعتبر مصادرا فقيرة للبروتين تشمل الجذريات والدرنات مثل: اليام، البفرة، البطابطا الحلوة. موز الجنة هو غذاء أساسي آخر يعتبر فقيرا للأحماض الأساسية الضرورية. محتوى البروتينات في الجذريات والدرنات والفواكه يتراوح بين 0-2%، الأطعمة الأساسية الفقيرة للبروتين يجب أن تُكمَّل بأطعمة تحتوي بروتينات كاملة وذلك لحياة صحية، وخاصة لنمو سليم للأطفال.
يكون المصدر الجيد للبروتين في العادة توليفة أطعمة مختلفة، لأن كل نوع من الطعام يكون غنيا بنوع معين من الأحماض الأمينية، يشرط في مصدرالبروتين الغذائي ليكون جيدا أن يحقق شرطين:
الأشخاص الصحيون الذين يتناولون طعاما متوازنا نادرا ما يحتاجون مكملات بروتينية.
يُظهِر الجدول بالأسفل أهم المجموعات الغذائية التي تعتبر مصادرا للبروتين من وجهة نظر عالمية. ويبين أداءها كمصادر للأحماض الأمينية الضرورية، الوحدة ملغ من الحمض الأميني لكل غرام من المصدر الغذائي للبروتين.
مساحيق البروتين مثل الكازين، مصل اللبن، بيض، أرز وفول الصويا هي مصادر بروتين معالجة وصناعية. توفر مساحيق البروتين هذه مصادر إضافية للبروتين بالنسبة لممارسي كمال الأجسام. نوع البروتين ضروري من ناحية تأثيره على استجابة أيض البروتين وعلى أداء العضلة للتمرين. الفرق في الخصائص الفيزيائية والكيميائية بين مختلف أنواع البروتين يمكن أن يؤثر على معدل هضم البروتين، وكنتيجة لذلك تتغير وفرة الأحماض الأمينية وتراكم النسيج البروتيني بسبب مختلف الاستجابات الأيضية البروتينية.
تقوم البروتينات في جسم الإنسان بوظائف متعددة وهي هامة بالنسبة لقيام الأعضاء بوظائفها، وعلى الأخص معالجة الجروح ومقاومة الأمراض. البروتينات تبني أعضاء الجسم وتحافظ عليه وفي تجديد الخلايا، ولهذا يحتاج الناس إلى تناول البروتينات في غذائهم. ويكون احتياج الجسم للبروتينات أكثر احتياجا في الصغر حيث نمو الطفل يكون سريعا.
يحتاج الرضيع من البروتين 5و2 جرام بروتين لكل كيلوجرام من وزنه يوميا. وقرب وصوله لعام من عمرة تكفيه نحو 3و1 جرام لكل كيلوجرام من وزنه يوميا.
ابتداءا من العام الثاني من الععمر الطفل تنصح المؤسسة الألمانية للغذاء بأن تكون كمية البروتين التي يأكلها الشخص بحسب الأعمار بين 0و1 و8و0 جرام لكل كيلوجرام من وزن الشخص يوميا. وبالنسبة لصغار السن (0و1) يكون الاحتياج أعلى عنه للأطفال والشباب (9و0)، وهده الكمية (8و0) للشباب تكون أقل عن الكمية التي يحتاجها (0و1 جرام) من تعدى سن 65 سنة، تلك الكميات لكل كيلوجرام من وزن الشخص - وهذا بحسب الوزن العادي (القياسي) للشخص وليس على أساس وزنه الحقيفي فوق الميزان.
من كان وزنه ثقيل فلا يحتاج من البروتين أكثر مما يحتاجه الشخص العادي معتدل الوزن. على عكس ذلك فالمرأة الحامل تحتاج إلى كمية 20% أعلى (0و1)، وبالنسبة إلى الأم المرضعة يكون احتياجها أعلى هي الأخرى ويكون احتياجها (2و1 جرام) لكل كيلوجرام من وزن الأم المرضعة في اليوم.
البروتين المأكول في الغذاء يتحلل في المعدة وفي الأمعاء الدقيقة، ويتتفكك إلى أجزائه الصغيرة وهي أحماض أمينية وعددها في الغذاء 20 حمض أميني. وتمتص خلايا جدار الأمعاء الدقيقة تلك الأحماض الأمينية وتسربها إلى الدم، وتنتقل عن طريق الوريد البايي إلى الكبد. لا يستطيع الجسم البشري تكوين بعضا من الحماض الأمينية بنفسه، ولكنها ضرورية له ولصحته. أي أن البروتينات التي يأخذها الشخص في طعامه يجب أن تحتوي على تلك الأحماض الأمينية الضرورية؛ عددها 10 أحماض أمينية ضرورية أو أساسية.
− − الأحماض الأمينية التي يتعاطاها الناس من غذائهم عددها 20 منهم 10 أحماض ألمينية ضرورية، و10 أحماض أمينية غير ضرورية، بمعنى أن جسم الإنسان يستطيع تصنيعها بنفسه؛ أي لا يحدث للإنسان فيها عجزا. والمسألة مهمة من ناحية أناس أوروبيون وفي أمريكا لا تأكل اللحوم بأنواعها، وتعتمد على النباتات في أخذ احتياجاتها من البروتين. ولكن بروتينات النباتات لا تحتوي على جميع الأحماض الأمينية الضرورية، فهؤلاء قد يعرضوا أنفسهم إلى عجز في بعض البروتينات التي لا يستطيع الجسم تكوينها. وتوجد مجموعات أخرى لا تأكل اللحوم ولكنها تأكل البيض والحليب والجبن، فهؤلاء لا خوف عليهم ففي تلك البروتينات توجد الأحماض الأمينية الضرورية.
− −
لنقص البروتين سمات متعددة قد تظهر. إن نقص في بروتينات الغذاء لمدة طويلة يحدث مرض سغل (نحافة شديدة خطرة) أو مرض كواشيوركور وقد يؤديان إلى الموت.
يحدث النقص في البروتيات في الدول المتقدة نادرا، وأعراضه تظهر فقط إذا حدث خلل لمدة طويلة في نظام تناول الطعام. في ألمانيا يتناول الشخص العادي على نحو 100 جرام بروتين في اليوم، وهي كمية أكبر من المنصوح به، وهي 70 جرام/اليوم. وعلى الرغم من أن الإعلانات تنصح بزيادة تعاطي البروتينات على هيئة مسحوقات للرياضيين، فإن كمية البروتين التي يأكلها الألماني العادي «كافية تماما لتغطية احتياجاته الرياضية»، وقد جاء ذلك في تقرير أصدرته وزارة التغذية في ولاية بادن-فورتمبرغ. t.
مواد غذائية غنية بالبروتينات (مرتبة طبقا للحروف الأبجدية):
كلما كانت البروتينات المكتسبة من الغذاء مناسبة لتكوين بروتينات الجسم الإنساني منها، فهي تعتبر ذات قيمة بيولوجية عالية.
وتعتبر البيضة الكاملة (أي الصفار والبياض) ذات قيمة بيولوجية 100، وتستخدم في الطب وفي علم التغذية كمرجع عياري.
على هذا السبيل تقوم الجسم في عملية الأيض بفك بروتينات الغذاء ويحولها لأحماض أمينية بسيطة، ومنها يقوم الجسم بإعادة تركيبها بحيث تناسب بنيته الجسدية من البروتينات. وتتشكل البروتينات في هيئة سلسلة مكونة من عدد معين من تلك الأحماض الأمينية، وهي تكون مصفوفة بتتالي معين من أنواع الأحماض الأمينية، ومن ضمنهاالأحماض الأمينية الضرورية. فإذا نقص أحد تلك الأحماض الأمينية غلا يتمكن الجسم من تشكيل البروتين الذي يحتاجه، ويحدث عجز إذا طالت المدة باتباع نظام غذائي غير مناسب. فالفكرة في القيمة البيولوجية هي معرفة مقدار استفادة الجسم من البروتينات التي أكلها الشخص. ولكي نضمن أن يقوم الجسم ببناء بروتيناته جميعا من احتياجاته، لا بد من أن يحصل عليها من غذائه وتكون من ضمن ما يحتويه الغذاء الأحماض الأمينية الضرورية (وهي أحماض أمينية لا يستطيع الجسم تكوينها).
الأحماض الأمينية التي يحتاجها الجسم البشري عددها 20، من ضمنها 10 أحماض أمينية ضرورية لا بد من تناولها من الغذاء. أما الـ 10 أحماض أمينية غير أساسية، فيستطيع الجسم تكوينها وتصنيعها بنفسه.
حدثت نقاشات معتبرة حول متطلبات الجسم من البروتين. تُحدَّد كمية البروتين المطلوبة في حمية الفرد بنسبة كبيرة عبر مجمل الطاقة المتناولة، حاجة الجسم للنيتروجين والأحماض الأمينية الضرورية، وزن الجسم وتركيبه، معدل نمو الفرد، مستوى النشاط البدني، طاقة الفرد وكمية السكريات المستهلكة، والإصابة بالأمراض والجروح. النشاط البدني والمجهودات وكذلك الكتلة العضلية المحسنة تزيد من الحاجة إلى البروتين، كما أن المتطلبات أكبر في مرحلة الطفولة للنمو والتطور، وأثناء الحمل أو الإرضاع أو عند حاجة الجسد للتعافي من سوء التغذية أو الرضح بعد عملية جراحية.
إن لم يحصل الجسم على كفايته من الطاقة من الأطعمة، كما هو الحال أثناء التضور جوعا، وتكون مخزونات جسمه من جلايكوجين ودهون قد استهلكت، فإن الجسم يلجأ إلى البروتين الموجود في العضلات لتوفير الاحتياجات المطلوبة من الجلوكوز. تلك هي الوظيفة المهمة التي تتولاها بروتينات الجسم كحل لا بد منه لإنتاج الجلوكوز، الذي هو ضروري لعمل الدماغ ووالخلايا العصبية والكلى وكرات الدم الحمراء فكل هذه الأعضاء تحتاج إلى الجلوكوز بصفة أساسية، أما باقي أعضاء لجسم فيمكنها الحصول على الطاقة من أجسام كيتونية تنشأ من تحلل الدهون. ويؤدي ذلك إلى نحول العضلات بسبب فقد جزء من البروتين عبر الوقت. إن لم يحصل الفرد كفايته من البروتين من الغذاء فستصبح العضلات غير قادرة على الحركة بسبب نقص الغداء المستمر، وتختل وظائف الأعضاء بزيادة نحوفة وفقد بروتين الجسم مما يؤدي إلى الموت.
تبعا لإرشادات نظام الكمية الغذائية المرجعية التابع لكندا والولايات المتحدة، تستهلك النساء التي تتراوح أعمارهن بين 19-70 عاما 46 غراما من البروتين يوميا في حين أن الرجال البالغين من العمر 19-70 عاما يستهلكون 56 غرام من البروتين يوميا وذلك لتقليل خطر العوز له. تم حساب هذه التوصيات بناء على 0.8 غرام من البروتين في اليوم لكل كيلوغرام من وزن الجسد، في جسم يتراوح متوسط وزنه 57 كلغ و70 كلغ على التوالي. إلا أن هذه التوصيات مبنية على احتياجات بنيوية لا تأخذ في الحسبان استخدام البروتين في الأيض من أجل الطاقة. وهي تناسب الأشخاص قليلي النشاط.
يفوق متوسط استهلاك الفرد للبروتين في الولايات المتحدة الكميات الموصى بها من قبل نظام الكمية الغذائية المرجعية، وتبعا لنتائج استقصاء اختبار الصحة والتغذية (NHANES 2013-2014) متوسط استهلاك البروتين لدى النساء البالغات من العمر 20 سنة فما فوق كان 69.8 غرام ولدى الرجال 98.3 غرام لليوم. تلك الأرقام يجعل أن ال حسث المبدأ لا يحتاج الرياضيون لزيادة البروتين في مأكولاتهم، فإن الأرقام تتحدث عن نفسها. ولا ننسى أن أيض البروتينات ينتج أيضا الأمونيا وهي مادة سامة تؤثر سلبيا على الكلى.
مواليد الثدييات يتميزون بخاصية خاصة بالنسبة لهضم البروتينات من حيث أن امعائهم الدقيقة تكون مستعدة لتسريب بروتينات كبيرة إلى الدم.وهذا يسمح بتعزيز للمناعة الطبيعية حيث تنتقل جسيمات مناعية من الأم إلى الطفل المولود، عن طريق الرضاعة.
خلصت عدة دراسات إلى أن الأفراد النشيطين والرياضيين يمكن أن يحتاجوا كميات أكبر من البروتين (مقارنة بـ 0.8 غ/كلغ من زون الجسم في اليوم) بسبب زيادة في كتلة العضلات وما يُفقَد أثناء المجهود العضلي، وكذلك الحاجة إلى ترميم الجسد ومصدر للطاقة. الكميات المقترحة للأفراد النشطين تتراوح بين 1.6 غ/كلغ و1.8 غ/كلغ/يوم، في حين أن الكمية اليومية المقترحة القصوى تكون حوالي 25% من احتياج الطاقة وذلك حوالي 2-2.5 غ/كلغ/يوم. مع ذلك، مازالت العديد من الأسئلة بحاجة لأجوبة. ويجب الالتفات إلى الأمونيا التي تنتج من أيض البروتينات.
فضلا عن ذلك، اقترح البعض أن الرياضيين الذين يتبعون حميات تحديد السعرات الحرارية لتخفيض أوزانهم يجب عليهم زيادة استهلاكهم للبروتين، حوالي 1.8-2.0 غ/كلغ/يوم في سبيل تجنب فقدان كتلة العضلة الغثة.
يختلف رياضيو التحمل المستمر فترة عن رياضيي بناء القوة في كون رياضيي التحمل (كمتسابقي الماراثون) لا يبنون كتلة عضلاتهم من التمارين بالقدر الذي يقوم به رياضيو بناء القوة. أظهرت بحوث أن الأفراد الذين يزاولون نشاطات تحمُّلٍ يحتاجون لتناول البروتين أكثر من الأفراد قليلي النشاط وذلك لترميم العضلات المصابة أثناء تمارين التحمل. رغم أن متطلبات الرياضيين للبروتين مازالت خلافية إلا أن البحوث أظهرت إمكانية استفادة الرياضيين من الزيادة في تناول البروتين لأن نوع تمرين التحمل الذي يمارسونه قد يغير مسار البروتين الأيضي. يزيد الاحتياج الإجمالي للبروتين بسبب أكسدة الحمض الأميني لدى رياضيي التحمل. رياضيو التحمل الذين يتدربون لمدة طويلة (2-5 ساعات لكل حصة تدريب) يستخدمون البروتين بنسبة 5-10% من إجمالي طاقتهم المستهلكة. وعليه، زيادة طفيفة في استهلاك البروتين يمكن أن تكون ذات فائدة لرياضيي التحمل لاستبدال البروتين المستهلك كطاقة والبروتين المستخدم في ترميم العضلات. خلص أحد الاستعراضات أن على رياضيي التحمل زيادة مقدار استهلاكهم اليومي من البروتين إلى حد أقصى يبلغ 1.2-1.4 غ/كلغ من وزن الجسدفي اليوم.
أشارت البحوث كذلك إلى أن الأفراد الذين يمارسون نشاطات تقوية العضلات يحتاجون بروتينا أكثر من الأفراد قليلي النشاط. يمكن للرياضيين الذين يتدربون على زيادة القوة أن يزيدوا من استهلاكهم للبروتين إلى حد أقصى 1.2-1.8 غ/كلغ /يوم لتعزيز تخليق بروتين العضلات، أو لتعويض الأحماض الأمينية المفقودة أثناء التمارين. يحافظ العديد من الرياضيين على حمية غذائية غنية بالبروتين كجزء من تدريبهم ولكن عليهم ألا يزيدوا منها أكثر من اللازم. في الحقيقة، يعتقد بعض الرياضيين المختصين في الرياضات اللاهوائية (مثل حمل الأثقال، لأنها تتم بسرعة) أن استهلاك البروتين بمستوى كبير أمر ضروري، وكذلك استهلاك وجبات غنية بالبروتين ومكملات غذائية بروتينية. إلا أنه يجب الالتفات إلى أن أيض البروتينات يكون مقترنا دائما بإنتاج الأمونيا التي تؤثر سلبا على الكلى.
حساسية الطعام هي استجابة مناعية غير عادية للبروتينات في الطعام، يمكن أن تتراوح علاماتها وأعراضها من المتوسطة إلى الحادة ويمكن أن تشمل الحكة، تورم اللسان، التقيء، الإسهال، الشرى، مشاكل في التنفس أو انخفاض في ضغط الدم. تظهر هذه الأعراض عادة خلال دقائق أو ساعة بعد تناول البروتين، وحين تكون حادة يطلق عليها اسم صدمة الحساسية. الأطعمة التالية مسؤولة عن 90% من ردود الفعل التحسُسِيّة: حليب البقر، البيض، القمح، المحار، السمك، الفول السوداني، المكسرات وفول الصويا.
على الرغم من عدم وجود دليل حاسم على أن الحمية الغنية بالبروتين يمكن أن تسبب مرض كلية مزمن، فإنه يوجد إجماع أن على الناس الذين أصيبو بهذا المرض أن يقللوا من تناولهم للبروتين. أظهر استعراض في 2009 أن الأشخاص المصابين بمرض كلى مزمن الذين قللوا من تناول البروتين لديهم نسبة خطر وفاة تقل بـ 32% عن المصابين الذين لم يقوموا بهذه التخفيضات في تناول البروتين. علاوة على ذلك، حين يتَّبِع الأشخاص المصابون بهذا المرض حمية منخفضة البروتين (0.6-0.8 غ/كلغ/يوم) يمكن أن يطور ذلك تعويضات أيضية تحافظ على وظيفة الكلى، رغم أنه تظهر أعراض سوء التغذية على بعض الأشخاص.
الأفراد المصابون ببيلة الفينيل كيتون (PKU) يجب عليهم إبقاء تناولهم لحمض الفينيل ألانين -حمض أميني ضروري- عند الحد الأدنى للحيلولة دون اضطرابات ذهنية ومضاعفات أيضية أخرى. الفينيل ألانين هو أحد مكونات المُحلي الصناعي أسبرتام، لذا على الأشخاص المصابين بهذا المرض تجنب المشروبات منخفضة السعرات الحرارية والأطعمة التي تحتوي على هذا المركب.
داء بول شراب القيقب مرتبط بشذوذ جيني في أيض الأحماض الأمينية متفرعة السلسلة (BCAAs). لدى الأشخاص المصابين بهذا المرض مستويات عالية من الأحماض الأمينية المتفرعة في الدم وعليهم تخفيض تناولها بشكل كبير في سبيل منع التخلف العقلي والموت. الأحماض الأمينية المتفرعة هي ليوسين، إيزوليوسين وفالين، أخذ المرض اسمه من الرائحة العطرة المميزة لبول الأطفال المصابين به. ينتشر هذا المرض بشكل كبير بين أطفال الأميش والمينوناتية ويهود أشكناز أكثر منه لدى باقي الفئات السكانية.
يمكن أن يؤدي سوء التغذية بالبروتين والطاقة (PEM) إلى العديد من الأمراض بما فيها التخلف العقلي وكواشيوركور. من أعراض مرض كواشيوركور اللامبالاة، الإسهال، عدم النشاط، الفشل في النمو، جلد متقشر، كبد دهني، واستسقاء المعدة أو الرجلين. يُفسّر هذا الاستسقاء بنشاط إنزيم الأكسيجيناز الشحمية على حمض الأراكيدونيك لتكوين لوكوترايينات، والوظيفة الطبيعية للبروتينات في توازن السوائل ونقل البروتينات الشحمية. في الحالة الطبيعية حيث يكون اتغدية متوازنة، ولا مجاعة، يتواجد جزء من البروتين في هيئة ألانين في الدم. وطبقا للخاصية الأسموزية فإن تواجد الألانين في الدم يمنع تسرب الماء من الأوعية الدموية إلى انسجة الأعضاء المحيطة. أما في حالة نقص البروتين في الغذاء ونقص البروتين في الدم فإن هذا يسهل تسرب الماء إلى خارج الأوعية الدموية ويتجمع في الأغشية المحيطة. نرى تلك الظاهرة في أطفال في بلاد فيها مجاعة وسوء تغدية حيث يكون لهم كرش (مليء بالماء) على الرغم من نحافتهم.
سوء التغذية بالبروتين منتشر بشكل معتبر في العالم لدى كل من الأطفال والبالغين وهو مسؤول على 6 ملايين وفاة سنويا. في الدول المتقدمة يلاحظُ سوء التغذية بالبروتين في الغالب بالمستشفيات حيث يكون مصاحبا لمرض آخر أو يكون النقص في البروتين في كبار السن.