Протеїн: останні дослідження

Коли я вперше почав займатися дослідженнями в області спорту ипитания, те пошук останніх наукових даних не представляв труднощів.Однак з роками завдання ускладнилося, оскільки результати новихисследований публікуються чи ледве не щодня. Особливо многоинформации про вплив протеїну й амінокислот на фізичні вправи иметаболизм. Сьогодні вашій увазі пропонується огляд четирехисследований, результати яких здалися мені особливо цікавими.Мова йтиме про те, як різні типи амінокислот і протеїнів могутповлиять на тренувальну адаптацію.Правило незамінних амінокислот

Якщо ви стежите за моїми публікаціями в нашім журналі, то знаєте,що я - прихильник прийому вуглеводів і протеїнів відразу ж після окончанияинтенсивних вправ. Уже давно відомо, що така практикаподнимает рівень інсуліну, сприяючи нагромадженню глікогену в м'язах( 1-4) і прискоренню синтезу протеїну (3, 5-8). Таким чином, создаетсяоптимальная гормональне середовище для якнайшвидшого ремонту й восстановлениямишц (9).

Останні кілька років доктор Боб Вольф (Bob Wolf) з колегами измедицинского Філії Університету Техаса вивчали ефекти потреблениянезаменимих амінокислот після тренінгу з обтяженнями на синтезпротеина. Спочатку вчені виявили, що внутрішньовенне введення (8) ипероральний прийом 30-40 грам суміші амінокислот (7) після упражненийускоряет синтез протеїну. Тоді було не ясно, скільки потрібно потреблятьаминокислот, або яка з них грає більшу або меншу роль в етомпроцессе. Однак у процесі експериментів учені припустили, чтонезаменимие амінокислоти грають більше важливу роль, чим замінні.

Тому вони провели ще одне дослідження (6), у ході которогоизучали ефекти прийому 6 г амінокислот з 35 г вуглеводів на протеиновийбаланс. З'ясувалося, що така схема викликала значне усилениесинтеза протеїну. Ці результати дозволяють припустити, чтоотносительно невелика кількість амінокислот після тренування сотягощениями може значно підсилити синтез протеїну. Однак такиевиводи викликали сумнів у наукового співтовариства, оскільки еффектиаминокислот і вуглеводів не досліджувалися незалежно. Тобто, було незовсім ясно, чи могли самі по собі вправи або тільки приемуглеводов вплинути на результати. З тих пор з'явилися доказательстватого, що вуглеводи, прийняті після фізичних вправ, усиливаютсинтез протеїну, а потреби в додатковому прийомі амінокислот немає.

Тепер, познайомившись із історією, перейдемо до самим последнимработам учених з Медичної Філії Університету Техаса. В одному изпоследних досліджень Борсхайм (Borsheim) і колеги (10) изучалиеффекти споживання незамінних амінокислот на синтез протеїну послефизических вправ у шести здорових суб'єктів. Вони втримувалися отфизической навантаження протягом двох днів, а потім прибували влабораторию. У руки й ноги суб'єктів були вставлені катетери, черезкоторие вводилися мічені ізотопи амінокислот фенилаланина й лейцину, атакже сечовини. Така процедура дозволяла простежити за влияниемфизической навантаження й амінокислот, що вводяться, на синтез і розпад протеїну.Потім суб'єкти відпочивали кілька годин перед тим, як приступитися ктренировке з обтяженнями (10 сетів з 10 повторень жимів лежачи й 8сетів з 10 повторень екстензии ніг з вагою в 80% від максимуму в одномповторении). Через 1-2 години учасники експерименту одержували 6 гнезаменимих амінокислот. Зразки крові бралися до тренування ичетирнадцать раз після, протягом четирехчасовоговосстановительного періоду, - для того, щоб оцінити влияниеупражнений і прийому амінокислот на динаміку протеїнів.

Деякі результати цього проходження представляють для інтерес.По-перше, споживання 6 г незамінних амінокислот значно повисилопротеиновий баланс. Це відбулося внаслідок росту синтезу протеїну,тому що рівень його розпаду змінився незначно. Цікаво, чтопоказатель росту синтезу протеїну після прийому 6 г незаменимихаминокислот був у два рази вище, ніж у ході попередніх исследованийетой же групи вчених, коли використовувалася суміш амінокислот (3 гнезаменимих амінокислот і 3 г замінних) з 35 г вуглеводів (6).Базуючись на отриманих даних, учені уклали, що прийом заменимихаминокислот не впливає на протеїновий баланс після вправ прииспользовании даної моделі. По-друге, учені відзначили, що результатиетого експерименту підтверджують дані іншого дослідження, щовказувало, що додавання 35 г вуглеводів до 6 г суміші незамінних изаменимих амінокислот не веде до подальшого поліпшення протеиновогобаланса після фізичних вправ. Інакше кажучи, именноаминокислоти, а не вуглеводи або фізичні вправи, стимулируютсинтез протеїну після вправ. Більше того, саме незаменимиеаминокислоти відповідальні за прискорення синтезу протеїну.

Ці й інші дані показують, що споживання незаменимихаминокислот після вправ стимулює синтез протеїну, а добавлениев послетренировочное харчування додаткових калорій у вигляді заменимихаминокислот і вуглеводів робить на протеїновий баланс минимальнийеффект. Однак залишається неясним, що дасть додатковий поштовх ксинтезу протеїну - прийом більшої дози незамінних амінокислот( щоперевищує 6 г) або ті ж 6 г, але прийняті більш часто.Соєвий протеїн підвищує инсулиноподобний фактор росту ( IGF-1)

Довідка: Инсулиноподобний фактор росту 1 ( IGF-1)- це один з головних, якщо не самий головний, анаболический гормон. Онрегулирует багато хто анаболические ефекти гормону росту й некоториеважние функції тестостерону, відіграючи ключову роль у процесах построениямишц. Регулярний тренінг із обтяженнями не тільки підвищує локальнийуровень IGF-1 у м'язах, але й збільшує щільність рецепторів IGF-1 вних.

Соєвий протеїн продемонстрував свій сприятливий вплив накостний метаболізм у жінок, в основному завдяки високому содержаниюизофлавонов. Теоретично, він може бути корисний і чоловікам. Однаковлияние соєвого протеїну на маркери кісткового метаболізму невідомо. Вході проведеного вченими експерименту з подвійним контролем (12)вивчалися ефекти включення в дієту 40 г протеїну - соєвого й молочного- на здоров'я костей в 46 чоловіків. Соя давала 88 мг изофлавонов у день,тим часом як в "молочній" групі изофлавони були відсутні. Вдополнение до тому, обох групи одержували по 1400 мг кальцію й по 5нанограмм у день вітаміну D.

Суб'єкти підтримували свій нормальний рівень фізичної активностии харчувалися за фіксованим планом до й після експерименту. Крім того,у них бралися зразки крові й урини. З'ясувалося, що соєвий протеїн не зробив скільки-небудь помітного ефекту на маркери крові й урини.

Однак зміст IGF-1 у плазмі виросло в обох групах, але созначительним перевагою в групі соєвого протеїну. З наведеної вотчете таблиці видно, що це було 60% у соєвій групі й 15% вмолочной. Крім того, було відзначено, що люди похилого віку одержують большепользи від прийому соєвого протеїну в плані підйому рівнів IGF-1 у крові.

Такі результати цікаві нам по двох причинах. Перша, повишениеIGF-1 пов'язане із прискоренням диференціації, дозрівання й включенияостеобластов у роботу по відбудові костей у рассасивающемсяучастке (12,13). Теоретично підвищення рівнів IGF-1 може улучшитьздоровье костей. Друга, значний інтерес викликає вплив IGF-1 наанаболизм. Теоретично, якщо соєвий протеїн підвищує IGF-1 нафизиологически значний рівень, то він здатний викликати заметнийрост сили й м'язової маси в умовах тренінгу. Однак, для проверкиетой гіпотези потрібні додаткові дослідження, оскільки показателиIGF-1 сильно залежать від віку (розходження - в 4-6 разів).

Не ясно, чи впливає настільки малий підйом рівнів IGF-1 (близько 12наномоль/літр у групі сої) на анаболический відгук у ході вправ.Як завжди й буває, у цьому випадку є свої плюси й мінуси. Наприклад,соєвий протеїн здатний привести до деякого підйому рівнів IGF-1, ніс іншої сторони він містить досить багато фитоестрогенов, оказивающихкак позитивне, так і негативний вплив на здоров'я (14). Більше того,хоча фитоестрогени корисні для жінок, вони здатні ослабитьанаболический відгук у чоловіків. Необхідні подальші дослідження ветой області.Останні дані про повільно- і бистроусвояемих протеїни

У попередніх статтях я вже обговорював концепцію медленноусвояемих(казеїн) і бистроусвояемих (сироватка) протеїнів у плані їхнього впливу насинтез і розпад протеїну. Якщо ви помнете, сироватковий протеинусваивается швидше й прискорює синтез протеїну більшою мірою, чемказеин ( 15-21). З іншого боку, завдяки повільному засвоєнню, казеинслужит кращим антикатаболическим білком. Тобто, різні типипротеина мають різні фізіологічні ефекти.

Однак кожної із протеїнів рідко споживається без другихмакронутриентов (вуглеводів або жирів) або микронутриентов (вітамінів,мінералів), які здатні вплинути на рівень засвоєння самихпротеинов. Можливо, що при хворобливих станах, а також свозрастом, специфічні протеїни можуть робити дополнительниееффекти на динаміку протеїнів. Швейцарський учений Верб Бойри (YvesBoirie) з колегами останні кілька років займаються вивченням етихвопросов.

Недавно Денгин (Dangin) (22) з колегами вивчали ефекти потребленияказеина й сироваткового протеїну разом з вуглеводами й жирами, а такжебез їх, на молоді й літні. З'ясувалося, що додавання вуглеводів ижиров до сироваткового протеїну або казеїну сповільнює їхнє засвоєння.Попутно з'ясувалося, що люди похилого віку більше виграють від потреблениясивороточного протеїну. Завдяки останнім даним, ми ще переконуємо в тім, що різні типи протеїну по-різному впливають напротеиновий баланс в організмі. Це їхня властивість можна використовувати вделе контролю ваги - наприклад, бодибилдерам і тим, хто страдаетзаболеваниями, що тягнуть за собою втрату м'язової маси.Сироватковий протеїн і спалювання жиру

Недавно опубліковані результати ще одного дослідження еффектовпредтренировочного споживання сироваткового протеїну, обогащенногоальфа-лакталь-бумином, на наявність амінокислот і оксидацію жирів у пацюків(23). Хочу зізнатися, що мені не зовсім подобається екстраполироватьрезультати експериментів над тваринами на бодибилдеров і атлетів, ноданние цього дослідження коштують згадування. Ми знаємо, що потреблениеуглеводов, протеїнів і жирів перед вправами може впливати наутилизацию енергетичних субстратів. Більше того, прийом передтренировкой амінокислот з розгалуженими ланцюжками або незаменимихаминокислот може загальмувати катаболізм під час занять. У ходеданного експерименту протягом п'яти тижнів пацюка одержували иливисокоуглеводную їжу, або блюда, що складаються їх цільного молочногопротеина, або збагачений альфа-лакталь-бумином сироватковий протеинперед двогодинним тренуванням. З'ясувалося, що потреблениецельномолочного протеїну підсилило оксидацію жирів під час занять вбольшей ступеня, чим високоуглеводная їжа, не вплинувши на композициютела. Навпаки, споживання сироваткового протеїну підсилило оксидациюлипидов під час вправ, збільшило вагу тіла й знизило жирову массупо порівнянню з іншими групами. Інакше кажучи, тварини, получавшиесивороточний протеїн перед фізичними вправами, збільшили мишечнуюмассу й скоротили відсоток жиру в організмі. Теоретично, таке питаниеможет допомогти й людині, але необхідні подальші дослідження.

Посилання:

Zawadzk, I.K.M., В.В. Yaspelkis, and J.L. Ivy, Carbohydrate-proteincomplex increases the rate of muscle glycogen storage after exercise.JApplPhysiol, 1992. 72: p. 1854-1859.

Chandler, R.M., H.K. Byrne, and J.G. Patterson, Dietarysupplements affect the anabolic hormones after weight trainingexercise. J Appl Physiol, 1994. 76: p. 839-845.

Levenhagen, D.K., et al., Postexercise nutrient intake timingin humans is critical to recovery of leg glucose and proteinhomeostasis. Am J Physiol Endocrinol Metab, 2001. 280(6): p. E 982-93.

van Hall, G., et al., The effect of free glutamine andpeptide ingestion on the rate of muscle glycogen resynthesis in man.Int Sports Med, 2000. 21(1): p. 25-30.

Wolfe, R.R., Protein supplements and exercise. Am J ClinNutr. 2000;72 (2 Suppl):551 S-7S. Am J Clin Nutr, 2000. 72 (2Suppl): p.551 S-557S.

Rasmussen, B.B., et al., An oral essential aminoacid-carbohydrate supplement enhances muscle protein anabolism afterresistance exercise. J Appl Physiol, 2000. 88(2): p. 386-92.

Tipton, K.D., et al., Timing of amino acidcarbohydrateingestion alters anabolic response of muscle to resistance exercise. Am Physiol Endocrinol Metab, 2001. 281 (2): p. E 197-206.

Biolo, G., et al., Insulin action on muscle protein kineticsand amino acid transport during recovery after resistance exercise.Diabetes, 1999.48(5): p. 949-57.

Kraemer, W.J., et al., Hormonal responses to consecutive daysof heavy-resistance exercise with or without nutritionalsupplementation. J Appl Physiol, 1998. 85: p. 1544-55.

Borsheim, E., et al., Essential amino acids and muscleprotein recovery from resistance exercise. Am J Physiol EndocrinolMetab, 2002. 283: p. E 648-E657.

Miller, S.L., et al., Independent and combined effects ofamino acids and glucose ingestion on muscle protein metabolismfollowing resistance exercise. In press.

Khalil, D.A., et al., Soy protein supplementation increasesserum insulin-like growth factor-l in young and old men but does notaffect markers of bone metabolism. J Nutr, 2002.132: p. 2605-2608.

Rosen, C, L.R. Donahue, and S.J. Hunter, Insulin-like growthfactors and bone: the osteoporosis connection. Proc Soc Exp Biol Med,1994. 208: p. 83-102.

Wagner, J.D., M.S. Anthony, and J.M. Cline, Soyphytoestrogens: research on benefits and risks. Clin Obstet Gynecol,2001. 44: p. 843-852.

Boirie, Y., et al., Am J Physiol, 1996. 271(6 Pt1): p. E 1083-91.

Boirie, Y., et al., Slow and fast dietary proteinsdifferentlymodulate postprandial protein accretion. Proc Natl Acad SciUSA, 1997.94(26): p. 14930-5.

Boirie, Y., et al., Differential insulinsensitivities of glucose, amino acid, and albumin metabolism in elderlymen and women. J Clin Endocrinol Metab, 2001. 86(2): p. 638-44.

Boirie, Y., B. Beaufrere, and P. Ritz, Energetic cost ofprotein turnover in healthy elderly humans. Int Obes Relat MetabDisord, 2001. 25(5): p. 601-5.

Boirie, Y., et al., Alterations of protein metabolism bymetabolic acidosis in children with chronic renal failure. Kidney Int,2000. 58(1): p. 236-41.

Boirie, Y., P. Gachon, and B. Beaufrere, Splanchnic andwhole-body leucine kinetics in young and elderly men. Am J Clin Nutr,1997. 65(2): p. 489-95.

Dangin, M., et al., The digestion rate of protein is anindependent regulating factor of postprandial protein retention. Am JPhysiol Endocrinol Metab, 2001. 280(2): p. E 340-8.

Dangin, M., et al., Influence of the protein digestion rateon protein turnover in young and elderly subjects. J Nutr, 2002. 132:p. 3228 S-3233S.

Bouthegourd, J.C.J., et al., A exercisealpha-lactalbumin-enriched whey protein meal preserves lipid oxidationand decreases adiposity in rats. Am J Physiol Endocrinol Metab, 2002.283: p. E 565-E572.