Mennyi fehérjét tud a szervezet felhasználni egyetlen étkezés során izomépítésre? A napi fehérjeeloszlás következményei

Brad Jon Schoenfeld

1 CUNY Lehman College, Egészségtudományi Tanszék, 250 Bedford Park Blvd West, Bronx, NY 10468 USA

Alan Albert Aragon

2 Kaliforniai Állami Egyetem, 18111 Nordhoff St, Northridge, CA 91330 USA

Társított adatok

Absztrakt

Háttér

Viták vannak arról, hogy a fehérje maximálisan mennyi lehet sovány szövetépítés céljából felhasználható egyetlen étkezés során az ezredes ellenállóképzésben résztvevők számára. A laikus közönségben régóta fennálló félreértés az, hogy van egy korlát, hogy mennyi fehérjét képes felszívni a szervezet. Táplálkozási szempontból az „abszorpció” kifejezés a tápanyagok átjutását jelenti a bélből a szisztémás keringésbe. Ezen meghatározás alapján a felszívódó fehérje mennyisége gyakorlatilag korlátlan. Egy fehérjeforrás emésztését követően az alkotó aminosavakat (AA) a bélfal enterocitáin keresztül szállítják, belépnek a májkapu keringésébe, és az AA, amelyet a máj nem hasznosít közvetlenül, azután bejut a véráramba, amely után majdnem az összes elfogyasztott AA hozzáférhetővé válik a szövetek számára. Bár az abszorpció nem korlátozó tényező a teljes fehérjék tekintetében, felmerülhetnek problémák az egyes szabad formájú AA fogyasztásával kapcsolatban. Konkrétan, a bizonyítékok azt mutatják, hogy a bélfalon versengés lehetséges, AA-val a legmagasabb koncentrációban jelen levő AA-ban, a kevésbé koncentráltak rovására. 1.

Javasolták, hogy fiatal felnőtteknél maximalizálják az izomfehérje szintézist (MPS)

20–25 g kiváló minőségű fehérje, összhangban az „izomteljes” koncepcióval; úgy gondolják, hogy bármi, ami meghaladja ezt a mennyiséget, energiává oxidálódik, vagy transzaminálódik alternatív testi vegyületekké alakulva [2]. A cikk célja kettős: 1) az irodalom objektív áttekintése az étkezésenkénti fehérjebevitel felső anabolikus küszöbének meghatározása érdekében; 2) vonjon le releváns következtetéseket a jelenlegi adatok alapján annak érdekében, hogy tisztázza az étkezésenkénti napi fehérje-eloszlás irányelveit a sovány szövetek felhalmozódásának optimalizálása érdekében.

Az emésztés/felszívódás sebessége az izom anabolizmusánál

Egy tanulmányban gyakran hivatkoznak annak a hipotézisnek az alátámasztására, hogy az MPS maximalizált fehérje-dózis esetén

20–25 g, Areta és mtsai. [3] különböző mennyiségű fehérjét biztosított a rezisztenciával edzett alanyok számára egy 12 órás gyógyulási periódus alatt, egy többszörös, mérsékelt ismétléses lábhosszabbítási gyakorlat végrehajtása után. Összesen 80 g tejsavófehérjét fogyasztottak a következő három állapot egyikében: 8 adag 10 g-ot 1,5 óránként; 4 adag 20 g-ot 3 óránként; vagy 2 adag 40 g-ot 6 óránként. Az eredmények azt mutatták, hogy az MPS azokban volt a legnagyobb, akik 4 adag 20 g fehérjét fogyasztottak, ami további előnyökre nem utal, és valójában alacsonyabb az MPS növekedése a magasabb dózis (40 g) elfogyasztása esetén a vizsgálatban előírt feltételek mellett. Ezek az eredmények kiterjesztették Moore és mtsai hasonló megállapításait. [4] a teljes test nitrogénforgalmáról.

Bár Areta et al. [3] érdekes betekintést nyújt a fehérje bevitel dózisfüggő izomfejlődésre gyakorolt hatásaiba, fontos megjegyezni, hogy számos tényező befolyásolja az étrendi fehérje anyagcserét, beleértve az adott fehérjeforrás összetételét, az étkezés összetételét, a a bevitt fehérje mennyisége, és az edzés rutinjának sajátosságai [5]. Ezenkívül az olyan egyéni változók, mint az életkor, az edzés állapota és a sovány testtömeg mennyisége is befolyásolják az izomépítő eredményeket. A tanulmány fő korlátja Areta és mtsai. [3] az, hogy a 12 órás vizsgálati időszak alatt a teljes fehérjebevitel csak 80 g volt, ami kevesebb, mint 1 g/testtömeg-kg. Ez messze elmarad az izomfehérje egyensúlyának maximalizálásához szükséges mennyiségtől a rezisztenciával edzett egyéneknél, akik a vizsgálat résztvevői voltak [6, 7]. Ezenfelül e munka ökológiai érvényessége korlátozott, mivel az izomtömeg-növelésre vagy a retencióra koncentráló egyének szokásos fehérjebevitele ennek a mennyiségnek körülbelül 2–4-szeresét fogyasztja naponta [8, 9].

Azt is meg kell jegyezni, hogy az Areta et al. [3] a testmozgás utáni időszakban csak tejsavófehérjét fogyasztott. A savó „gyorsan ható” fehérje; abszorpciós rátáját becsülték

10 g óránként [5]. Ennél a sebességnél mindössze 2 óra kellene a 20 g-os tejsavó teljes felszívódásához. Míg az AA gyors hozzáférhetősége az MPS-t fokozza, a teljes test fehérje-kinetikáját vizsgáló korábbi kutatások azt mutatták, hogy az AA egy részének egyidejű oxidációja alacsonyabb nettó fehérje-egyensúlyt eredményezhet, összehasonlítva egy lassabban felszívódó fehérjeforrással [ 10]. Például a főtt tojásfehérje felszívódási sebessége

3 g óránként [5], ami azt jelenti, hogy egy ugyanolyan 20 g fehérjét tartalmazó omlett teljes felszívódása körülbelül 7 órát vesz igénybe, ami segíthet az AA oxidációjának csillapításában, és ezáltal elősegítheti az egész test nagyobb nettó pozitív fehérjegyensúlyát. Fontos figyelmeztetés, hogy ezek a megállapítások az egész test fehérjegyensúlyára vonatkoznak; az, hogy ez mennyiben tükrözi a vázizom fehérje egyensúlyát, továbbra sem tisztázott.

Bár egyes tanulmányok a gyors és lassú fehérjék hasonló hatásait mutatták ki a nettó izomfehérje-egyensúlyra [11] és a frakcionált szintetikus sebességre [12–14], más vizsgálatok a tejsavó anabolikusabb hatását mutatták ki, mint a lassabban emészthető források mind nyugalmi állapotban [ 15, 16] és az ellenállási gyakorlat után [16, 17]. Ezeknek a megállapításoknak a többsége azonban rövidebb (legfeljebb 4 óra) vizsgálati időszakokban történt, míg a hosszabb (legalább 5 órás) vizsgálati időszakok általában nem mutatnak különbségeket a tejsavó és a kazein között az MPS vagy a nitrogén egyensúly szempontjából [18]. Továbbá, a tejsavóval nagyobb anabolizmust mutató vizsgálatok többsége viszonylag kis mennyiségű fehérjét (≤20 g) használt fel [15–17]; továbbra sem világos, hogy a nagyobb dózisok a gyors vagy lassan ható fehérjeforrások nagyobb oxidációját eredményeznék-e.

Ezeket az egyértelmű megállapításokat összevonva, a tejben elfogyasztott, eredetileg jelölt tejsavó és kazein sorsát vizsgáló kutatás azt találta, hogy a kazein nagyobb mértékben beépül a vázizomba [19]. Ez utóbbi megállapítást azzal a figyelmeztetéssel kell megvizsgálni, hogy bár a láb fehérjeforgalmát feltételezzük, hogy leginkább a csontvázizomra reflektál, az is lehetséges, hogy a nem izomszövetek is hozzájárulhatnak. Érdekes módon a micelláris kazeinnel összefogott tejzsír jelenléte és hiánya nem késleltette a fehérjéből származó keringő aminosavak elérhetőségét vagy a miofibrilláris fehérjeszintézist [20]. Ezenkívül a szénhidrát és a kazein együttes emésztése késleltette az emésztést és a felszívódást, de még mindig nem befolyásolta az izomfehérje felhalmozódását a csak fehérjét tartalmazó állapothoz képest [21]. Ennek az a következménye, hogy a makrotápanyagok kísérő képessége az emésztési sebesség megváltoztatására nem feltétlenül jelenti a fehérjetáplálás anabolikus hatásának megváltozását - legalábbis a lassan emészthető fehérjék, például a kazein esetében. A végleges következtetések levonása előtt több zsír- és/vagy szénhidrát-koesteszt összehasonlítást kell végezni más fehérjékkel, alanyprofilokkal és a képzés relatív közelségével.

Magasabb akut „anabolikus mennyezet”, mint azt korábban gondolták?

Újabban Macnaughton et al. [22] randomizált, kettős-vak, alanyon belüli kialakítást alkalmazott, amelynek során az ellenállásra edzett férfiak két egymástól elválasztott kísérletben vettek részt

2 hét. Az egyik vizsgálat során az alanyok 20 g tejsavófehérjét kaptak közvetlenül a teljes testellenállással kapcsolatos edzés után; a másik vizsgálat során ugyanazt a protokollt vezették be, de az alanyok 40 g-os tejsavó-bolust kaptak a képzés után. Az eredmények azt mutatták, hogy a miofibrilláris frakcionált szintetikus sebesség az volt

20% -kal magasabb a 40 g-os fogyasztástól, mint a 20 g-os állapot. A kutatók azt feltételezték, hogy a teljes RT RT-ből aktivált nagy mennyiségű izomtömeg szükségessé tette az AA nagyobb igényét, amelyet magasabb exogén fehérjefogyasztás fedezett. Meg kell jegyezni, hogy McNaughton et al. [22] némileg ellentétben állnak Moore és mtsai korábbi munkájával. nem mutat statisztikailag szignifikáns különbséget az MPS-ben a 20 és 40 g-os tejsavó adagolása között a fiatal férfiaknál a láb meghosszabbítását követően, bár a magasabb dózis 11% -kal nagyobb abszolút növekedést eredményezett [23]. A bevitel közötti különbségek nagyobbak-e

Etetésenként 20 g gyakorlatilag értelmes, továbbra is spekulatív, és valószínűleg az egyén céljaitól függ.

Tekintettel arra, hogy az izomfejlődés az MPS és az izomfehérje-lebontás (MPB) közötti dinamikus egyensúly függvénye, mindkettőt figyelembe kell venni az étrendi fehérje-adagolással kapcsolatos bármely vitában. Kim és mtsai. [24] arra törekedett, hogy megvizsgálja ezt a témát 40 vagy 70 g marhahúsfehérje biztosításával, amelyet vegyes étkezés részeként fogyasztottak két különböző alkalommal, egymástól elválasztva.

Hosszirányú megállapítások

Bár a korábban tárgyalt tanulmányok betekintést nyújtanak abba, hogy a test mennyi fehérjét tud felhasználni egy adott táplálékban, az akut anabolikus válaszok nem feltétlenül társulnak hosszú távú izomnövekedéssel [30]. A témára csak úgy lehet megválaszolni, hogy kiértékeljük azokat a longitudinális vizsgálatokat, amelyek közvetlenül mérik a sovány tömeg változását különböző fehérje adagok, valamint különböző emésztési/felszívódási sebességű fehérjék adagolásával.

Wilborn és mtsai. [31] nem talált különbséget a sovány tömeggyarapodásban 8 hetes pre- és poszt-rezisztencia edzés után, tejsavóval vagy kazeinnel. Hasonlóképpen Fabre és munkatársai megállapították, hogy hiányzik a sovány tömeggyarapodás közötti különbség a csoportok között. [32] a következő tejsavó/kazein fehérje arányok összehasonlításakor a postexercise során: 100/0, 50/50, 20/80.

Egy idős nők 14 napos vizsgálatában Arnal és mtsai. [33] kimutatta, hogy a napi fehérje többségének (79%) biztosítása egyetlen étkezés során (pulzus mintázat) a zsírmentes tömeg nagyobb megtartását eredményezte a napi négy étkezés során egyenletesen elosztott bevitelhez képest (elterjedési minta). Ugyanannak a laboratóriumnak a fiatal nőknél végzett utólagos vizsgálata a pulzus és a fehérjebevitel terjedési mintázatának hasonló hatásairól számolt be [34]. Ezeknek a vizsgálatoknak az összesített eredményei azt mutatják, hogy az izomtömeget nem befolyásolja negatívan a napi fehérje nagy részének nagy bolusként történő fogyasztása. Azonban egyik tanulmány sem alkalmazt ezredes ellenállóképzést, ezáltal korlátozva az általánosítást az intenzív edzésprogramokban részt vevő egyénekre.

Az intermittáló éhgyomorra (IF) vonatkozó vizsgálatokból betekintést nyerhetünk a fehérje adagolásának hatásaiba is. A tipikus IF-protokollok napi tápanyagok, köztük fehérje bevitelét igénylik keskeny időtartam alatt - általában kevesebb, mint 8 óra alatt -, amelyet hosszan tartó böjt követ. Egy nemrégiben készült szisztematikus áttekintés arra a következtetésre jutott, hogy az IF hasonló hatással van a zsírmentes tömegre, mint a folyamatos étkezési protokollok [35]. Az elemzés során áttekintett tanulmányok azonban általában alacsony energiafogyasztású étrend részeként fogyasztott szuboptimális fehérjebevitelt használták, rezisztenciaképző komponens nélkül, ismét korlátozva az eredmények extrapolálásának képességét a rezisztenciára képzett egyénekre.

A fenti megállapításokkal ellentétben, az ideiglenesen koncentrált étkezés bevitele semleges-pozitív hatásokat mutat, Arciero és mtsai. [38] 3 étrendet hasonlított össze: 2 magas fehérjetartalmú étrendet (az összes energia 35% -a), amely 3 (HP3) és 6 étkezés/nap (HP6), valamint egy hagyományos étkezést (az összes energia 15% -a) fogyasztott 3 étkezés során/nap (TD3). A kezdeti 28 napos eukalorikus fázis során a HP3 2,27 és 2,15 g/kg fehérjét fogyasztott, míg a TD3 0,9 g/kg-ot. A HP6 volt az egyetlen csoport, amely jelentősen megnövelte a sovány tömeget. Az ezt követő 28 napos eukalorikus fázis során a HP3 1,71 és 1,65 g/kg, míg a TD3 0,75 g/kg fehérjét fogyasztott. A HP6 fenntartotta sovány tömeggyarapodását, ebben a tekintetben felülmúlta a másik 2 kezelést (a HP valójában jelentős sovány tömegveszteséget mutatott a kontrollhoz képest). Az utóbbi eredmények és az IF/TRF vizsgálatok eredményeinek eltérése még egyeztetendő. Mindenesetre figyelemre méltó, hogy ebben a vénában kifejezetten az izomgyarapodás célját szolgáló összehasonlítások hiányoznak, különösen a hiperkalorikus összehasonlítások.

Következtetések

Fontos különbséget tenni az akut étkezési kihívások között, összehasonlítva a különböző fehérjemennyiségeket (ideértve az ellenállóképességet követő akut fázisban történő soros táplálást is), valamint a krónikus étkezési táplálkozások között, összehasonlítva a nap folyamán a különböző fehérje-eloszlásokat, több hét vagy hónap folyamán. A testösszetételt vizsgáló longitudinális vizsgálatok nem támasztották alá következetesen az izomfehérje-fluxust vizsgáló akut vizsgálatok eredményeit. Az étkezésenkénti maximális fehérje mennyiségének meghatározása, amely felhasználható az izom anabolizmusához, kihívást jelentett a vizsgálatra nyitva álló változók sokasága miatt. Az ezen a területen található eredmények talán legátfogóbb szintézisét Morton et al. [2], aki arra a következtetésre jutott, hogy 0,4 g/kg/étkezés optimálisan stimulálja az MPS-t. Ez két standard eltérés hozzáadásán alapult azon megállapításukhoz, hogy 0,25 g/kg/étkezés maximálisan stimulálja az MPS-t fiatal férfiaknál. Ezzel a hipotézissel összhangban Moore és mtsai. [39] megemlítette azt a figyelmeztetést, hogy megállapításaik becsült eszközök az MPS maximalizálására, és hogy az adagolási felső határok akár

0,60 g/kg néhány idősebb férfinak és

0,40 g/kg néhány fiatalabb férfinak. Fontos, hogy ezek a becslések csak egy gyorsan emészthető fehérjeforrás biztosításán alapulnak, amely elképzelhető módon növeli az AA oxidációs lehetőségét nagyobb bolusokban fogyasztva. Logikusnak tűnik, hogy egy lassabban ható fehérjeforrás, különösen más makrotápanyagokkal kombinálva fogyasztva, késlelteti a felszívódást és ezáltal fokozza az AA alkotórész felhasználását. Ennek a jelenségnek a gyakorlati következményei azonban továbbra is spekulatívak és megkérdőjelezhetők [21].