Utjecaj različitih izvora proteina na sintezu i sportsku izvedbu

četvrtak , 19.03.2015.

Vrijeme konzumacije proteina nakon treninga sa opterećenjem
Povećana sinteza proteina, nakon treninga sa opterećenjem, može trajati i do 48 sati nakon treninga, međutim sinteza je najveća nekoliko sati nakon treninga (~100 – 150% iznad bazalnih vrijednosti). Kao što je prikazano na slici 2., ukoliko se želi maksimizirati sinteza proteina u mišićima nakon treninga, potrebno je konzumirati proteine, odnosno aminokiseline odmah nakon treninga sa opterećenjem. Slični efekti mogu se očekivati prilikom konzumacije proteina (aminokiselina) približno 24 sata nakon treninga, kako dokazuju Burd i sur. (2011.) prema Churchward-Venne i sur (2012.).
Sinteza proteina tijekom noći je relativno niska (Churchward-Venne i sur., 2012.), a Res i sur. (2012.) dokazuju da se konzumacijom kazeina, neposredno prije spavanja, povećava noćna sinteza proteina (~22%) u odnosu na skupinu ispitanika koji nisu konzumirali kazein. Beelen i sur. (2008.) nisu dokazali povećanu noćnu sintezu proteina u ispitanika koji su konzumirali mješavinu ugljikohidrata (~10 g) i hidrolizata proteina (~10 g) neposredno prije spavanja, međutim dokazuju se da suplementacijom ove mješavine tijekom treninga povećava sinteza proteina za 48% u odnosu na konzumaciju vode.

Utjecaj različitih izvora proteina na sintezu i sportsku izvedbu
Izvori proteina (kao što je već spomenuto) dijele se na izvore životinjskog i biljnog porijekla. Izvori proteina životinjskog porijekla, koji se najčešće koriste kao dodaci prehrani su:
protein sirutke
kazein
kolostrum
proteini iz jaja
Od izvora proteina biljnog porijekla (kao dodatak prehrani) vrijedi spomenuti proteine soje.

Protein sirutke
Sirutka je tekućina koja predstavlja nusproizvod u proizvodnji sira. Sastav i svojstva sirutke ovise o tehnologiji proizvodnje sira, te o kakvoći upotrebljenog mlijeka. Najveći dio sirutke je voda, ostatak je suha tvar koju čine laktoza, proteini, te masti i mineralne tvari. Iz ove tekućine, procesom odvajanja i čišćenja, dobivaju se koncentrati proteina sirutke koji imaju visoku razinu bioraspoloživosti, dobar su izvor esencijalnih aminokiselina i aminokiselina razgranatih lanaca (BCAA) koje su velikom postotkom prisutne u mišićnim proteinima. Veća biološka vrijednost proteina sirutke u odnosu na proteine mlijeka rezultat je visokog udjela lizina (40% više nego u mlijeku) te cisteina i metionina (2,5 puta više nego u mlijeku). Za iskoristivost proteina u organizmu bitan je omjer cisteina i metionina, koji je u proteinima sirutke oko 10 puta veći nego u kazeinu.
Kao dodaci prehrani, postoje tri vrste proteina sirutke: koncentrat, izolat i hidrolizat.
Koncentrat proteina sirutke sadrži određenu količinu masti, kolesterola i laktoze, a u usporedbi sa izolatom i više bioaktivnih komponenata. Velik je raspon koncentracije proteina u samom prahu, od 29% do 89%.
Izolat proteina sirutke ima veći postotak proteina (90% i više) u odnosu na koncentrat i praktički može biti bez laktoze, glukoze masti i kolesterola. Zbog jako male razine laktoze, izolat proteina sirutke mogu konzumirati i osobe koje ne toleriraju laktozu.
Hidrolizat proteina sirutke sadrži "pred-razgrađene" proteine koji su lakše probavljivi i brže se apsorbiraju od ostalih vrsta proteina sirutke.

Kazein
Slično kao i protein sirutke, kazein je potpun protein (sadrži sve esencijalne aminokiseline), a uz to još sadrži minerale kalcij i fosfor. Kazein se sporo razgrađuje i polagano otpušta aminokiseline u krvotok, što može trajati i nekoliko sati. Ovo omogućava bolje zadržavanje i korištenje dušika u tijelu. Kazein se, također može pojaviti u formi izolata i hidrolizata.

Kolostrum
Kolostrum (poznat i kao prvo mlijeko), oblik mlijeka koji stvaraju mliječne žlijezde sisavaca u kasnoj trudnoći. Sadrži veću količinu proteina nego obično mlijeko. Također, sadrži protutijela koja štite novorođenčad od bolesti. Kolostrum potpomaže i razvoj tkiva u ranom stadiju života, nakon rođenja. Postoje znanstveni dokazi da kolostrum sadržava faktore rasta koji povećava razinu inzulinu sličnog faktora rasta 1 (IGF-1) i povećava rast bezmasnog tkiva.

Proteini iz jaja
Koncentrati proteina jaja sadrže samo bjelanjke jaja što ih čini bezmasnima i bez kolesterola. Proteini jaja je također potpun protein koji se sporo razgrađuje, te omogućava produženo vrijeme sitosti.

Proteini soje
Soja je najrašireniji biljni izvor proteina. Iako ima BV 74, kada se mjeri metodom probavljivosti proteina korigiranom procjenom aminokiselina, protein soje je potpun protein, sa rezultatom 1.0 (najveći mogući rezultat) sa visokim udjelom BCAA. Postoje tri vrste proteina soje: brašno, koncentrat i izolat, od čega se posljednja dva koriste kao dodaci prehrani sportaša.
Koncentrat proteina soje ima visoku probavljivost i može se pronaći u energetskim (proteinskim) pločicama i žitaricama (u nekim zemljama i u jogurtima).
Izolat proteina soje je najrafiniraniji protein soje sa najvećim postotkom proteina, a za razliku od brašna i koncentrata, ne sadrži vlakna. Vrlo je lako probavljiv.
Za više detalja pogledati Hoffman i Falvo, 2004.

Kada govorimo o brzini apsorpcije, najčešće su uspoređivani protein sirutke i kazein. Boirie i sur. (1997.) zaključuju da nakon konzumacije proteina sirutke dolazi do dramatičnog, ali i kratkotrajnog povećanja razine aminokiselina u plazmi, dok se nakon konzumacije kazeina, javlja produljena i umjerena hiper-aminoacidemija, vjerovatno zbog produljenog trajanja želučanog pražnjenja. Povišena razina nekih aminokiselina (uključujući glutamin i BCAA) bila je prisutna i 5 sati nakon konzumacije kazeina. Također, oksidacija leucina je bila viša nakon konzumacije proteina sirutke u odnosu na kazein.
Kako je već rečeno, protein sirutke može biti koncentrat, izolat ili hidrolizat. Ako uspoređujemo koncentrat proteina sirutke sa visokim opstotkom proteina (70% i više), sa izolatom i/ili hidrolizatom relativno male razlike u udjelima ugljikohidrata i masti između ovih vrsta proteina, neće značajnije utjecati na želučano pražnjenje niti na apsorpciju aminokiselina (Hulmi i sur.,2010).
Kada uspoređujemo koncentrat sa hidrolizatom, u slučaju kazeina, hidrolizat ima veću brzinu apsorpcije aminokiselina i veći vrh koncentracije aminokiselina u plazmi. Međutim, postoji sumnja, da protein sirutke ima dovoljno veliku brzinu želučanog pražnjenja i apsorpcije, koja se hidrolizatom neće dodatno povećati.
Međutim, unatoč trenutnoj dvosmislenosti ovih rezultata, pokazalo se da hidrolizati proteina sirutke imaju veći inzulinski odgovor u odnosu na izolat i/ili koncentrat proteina sirutke (Hulmi i sur., 2010.), a istraživanje koje su proveli Buckley i sur. (2010.) pokazuje da je oporavak nakon treninga sa opterećenjem brži, ako se nakon treninga konzumira hidrolizat proteina sirutke u odnosu na izolat. Stoga (prema Hulmi i sur.,2010.) postoji mogućnost da hidrolizat izaziva veću mišićnu hipertrofiju ukoliko je kombiniran sa kroničnim treningom sa opterećenjem.
Tang i sur. (2009.) uspoređivali su proteine sirutke (hidrolizat), soje i kazein i mišićnu sintezu u stanju mirovanja i nakon treninga sa opterećenjem. U stanju mirovanja, sinteza proteina nakon konzumacije proteina sirutke bila je 93% veća u odnosu na sintezu nakon konzumacije kazeina, a 18% veća u odnosu nakon konzumacije proteina soje. Sličan rezultat je uočen i nakon treninga sa opterećenjem, gdje je sinteza nakon konzumacije proteina sirutke 122% veća u odnosu na kazein, a 31% veća u odnosu na protein soje. Protein soje izaziva 64% veću sintezu proteina u odnosu na kazein u stanju mirovanja, a 69% veću sintezu nakon treninga sa opterećenjem. Churchward-Venne i sur. (2012.) nalaze kako protein sirutke i kravlje mlijeko bolje potiču sintezu od proteina soje.
Tang i Phillips (2009.) na temelju pregleda nekoliko radova zaključuju da mliječni proteini imaju "anaboličku prednost" u odnosu na protein soje kada govorimo o porastu mišićne mase, a obje vrste proteina su superiornije u odnosu na konzumaciju samo ugljikohidrata. Također navode, kako mehanizmi koji uzrokuju ove razlike nisu u potpunosti poznati, ali istraživači pretpostavljaju da se radi o razlikama u sadržaju aminokiselina i/ili o razlikama u brzini i načinu probave različitih vrsta proteina. Zanimljivo je da (prema istim autorima) povećanje sinteze proteina, koji su konzumirani u tekućem obliku je stabilnije, u odnosu na istu količinu proteina unesenu u krutom stanju.
Praktične preporuke
Tijekom suplementacije proteinima, potrebno je paziti na ukupnu unesenu količinu proteina tijekom dana. Premali unos neće omogućiti maksimalne rezultate, dok prevelik unos može biti štetan po zdravlje. Preporučeni dnevni unos za sportaše izdržljivosti iznosi 1,2 – 1,4 g/kg tjelesne mase, a za sportaše u sportovima snage 1,4 – 1,8 g/kg tjelesne mase, pri kojemu bi trebalo pripaziti da su unesene sve esencijalne aminokiseline (osobito u vegetarijanaca) i da je ukupan energetski unos ostalih makronutrijenata zadovoljava dnevne potrebe za energijom, kako se uneseni proteini ne bi koristili za dobivanje energije. Radi postizanja maksimalne sinteze proteina potrebno je konzumirati oko 20 g proteina po obroku, i to "brze" proteine neposredno prije, za vrijeme i nakon treninga, a "spore" proteine u vrijeme ostalih obroka, osobito prije spavanja kako bi se poboljšala noćna sinteza proteina.

Literatura:

Res, P.T., Groen, B., Pennings, B., Beelen, M., Wallis, G.A., Gijsen, A.P., Senden, J.M., VAN Loon, L.J. (2012.) Protein ingestion before sleep improves postexercise overnight recovery. Medicine and Science in Sports Exercise 44(8):1560-9 (Sažetak)

Churchward-Venne, T.A., Burd, N.A., Phillips, S.M. (2012.) Nutritional regulation of muscle protein synthesis with resistance exercise: strategies to enhance anabolism. Nutrition & Metabolism 9:40

Hoffman, J.R., Falvo, M.J. (2004.) Protein – which is best? Journal of Sports Science and Medicine 3:118-130

Boirie, Y., Dangin, M., Gachon, P., Vasson, M.P., Maubois, J.L., Baufrere, B. (1997.) Slow and fast dietary proteins differently modulate postprandial protein accretion. Proceedings of National Academy of Sciiences 94:14930–14935

Hulme, J.J., Lockwood, C.M., Stout, J.R. (2010.) Effect of protein/essential amino acids and resistance training on skeletal muscle hypertrophy: A case for whey protein. Nutrition & Metabolism, 7:51

Tang, J.E., Moore, D.R., Kujbida, G.W.,Tarnopolsky, M.A., Phillips, S.M. Ingestion of whey hydrolysate, casein, or soy protein isolate: effects on mixed muscle protein synthesis at rest and following resistance exercise in young men. Journal of Applied Physiology 107:987-992

Beelen, M.,Michael Tieland, Annemie P. Gijsen, Hanne Vandereyt, Arie K. Kies, Harm Kuipers, Wim H. M. Saris, Rene´ Koopman, and Luc J. C. van Loon. (2008.) Coingestion of Carbohydrate and Protein Hydrolysate Stimulates Muscle Protein Synthesis during Exercise in Young Men, with No Further Increase during Subsequent Overnight Recovery. Journal of Nutrition 138:2198-2204

Tang, J.E., Phillips, S.M. (2009.) Maximizing muscle protein anabolism: the role of protein quality. Current Opinion in Clinical Nutrition and Metabolic Care 12:66–71

Oznake: fitness, proteini, unos proteina, bodybuilding, teretana, izvori proteina