Növényi étrend: A környezeti hatás, a fehérje minőség és a testmozgás szempontjai

Heidi Lynch

1 pont Loma Nazarene Egyetem, San Diego, CA 92106, USA

Carol Johnston

Christopher Wharton

Absztrakt

1. Bemutatkozás

A növényi eredetű étrend (beleértve az általában kevésbé állati eredetű intenzív, vegetáriánus vagy vegán étrendeket is) egyre nagyobb érdeklődési kört képvisel a fizikai és környezeti egészség elősegítése iránt. A krónikus betegségek kialakulásának kockázatának csökkenése a növényi étrend betartásával függ össze [3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19, 20,21,22,23,24,25], és a növényi élelmiszerek előállítása általában kevésbé erőforrás-igényes és környezetkárosító, különösen az üvegházhatásúgáz-kibocsátás (GHGE) alacsonyabb szintje miatt az emeléshez képest emberi fogyasztásra szánt állatok [26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40]. A növényi étrend jól dokumentált emberi és környezeti előnyei ellenére az általános lakosság körében néhányan továbbra is megkérdőjelezik a növényi étrend megfelelőségét a testmozgás teljesítményének támogatásában. Ez az áttekintés ezeket a kérdéseket tárgyalja a növényi és a hústartalmú étrend tápanyag-összetételének, emberi egészségének, teljesítményének és környezeti hatásának különbségeiről szóló szakirodalom megvizsgálásával. Különös figyelmet fordítanak a növényi és állati fehérjék közötti különbségekre, valamint a vegetáriánus, a vegán és a mindenevő étrendet összehasonlító irodalom tárgyalására.

2. Vegetáriánus étrend és egészség

Az étrend választása befolyásolja a környezetet és az emberi egészséget is. A növényi fehérje előállításához általában kevesebb földre van szükség [29,30,33,34], vízre [30,32,33,34] és energiára [27,29,32,33,34], mint az állati fehérje termelésére, és kevesebbet eredményez. ÜHG összesítve [34,37,38,50,51]. A hús és más állati termékek több életciklus-bevitelt igényelnek a termék kilogrammjában (kg), mint a növényi termékek [52]. Következésképpen a növényi eredetű étrend követését gyakran tartják a leghatékonyabb stratégiának az élelmiszer-termeléshez és -fogyasztáshoz kapcsolódó üvegházhatást okozó gázok és a mezőgazdasági földhasználat szisztematikus csökkentésére [53]. A környezeti szempontból még kevésbé ismert, de nem kevésbé fontos környezeti probléma a kiváló minőségű, bányászható foszfor globális gyors kimerülése. Az élelmiszer-termeléshez használt műtrágyák részeként ismert foszfortartalékok korlátozottak, és 50–100 éven belül potenciálisan kimerülhetnek, ha a fogyasztási trendek ugyanolyan ütemben folytatódnak [28,54]. A vegetáriánus étrend jelentősen kevesebb foszfort igényel, mint a húst tartalmazó étrend; mint ilyen, a széles körű táplálkozási szokások áttérése a kevesebb húsfogyasztásra létfontosságú stratégia lehet a fenyegető bányászható foszforhiány leküzdésére [28].

3. Fehérje minőség és aktuális ajánlások

Annak ellenére, hogy a zöldségalapú fehérjetartalmú élelmiszerekben gyakoribb az antinutritional tényezők előfordulása, a kiegyensúlyozott vegetáriánus vagy vegán étrend fogyasztása, amely különféle növényi fehérjeforrásokat tartalmaz, következetesen táplálkozási szempontból megfelelőnek bizonyult elegendő mennyiségű esszenciális aminosav biztosításához [85, 86]. Mint ilyen, ezeket a diétákat továbbra is támogatják és népszerűsítik a főbb táplálkozási és táplálkozási szervezetek, például a Táplálkozási és Dietetikai Akadémia [86,87,88].

Az MPS optimalizálása érdekében az étrend fehérjeszükségletét befolyásoló változók közé tartozik az életkor, a fizikai aktivitás és az energiaegyensúly. A fiatal felnőtteknek étkezésenként vagy uzsonnánként kevesebb fehérjére van szükségük (0,24 g/kg) az MPS maximális stimulálásához, mint az idősebb felnőtteknél (0,40 g/kg) [95]. A fizikai aktivitás szintje befolyásolja a fehérje szükségletet is. Bár az étrendi referencia-vállalkozások nem rendelkeznek külön rendelkezésekkel a sportolókra vonatkozóan, az American College of Sports Medicine, a Táplálkozási és Dietetikai Akadémia, valamint a kanadai dietetikusok közös álláspontjukban ajánlják, hogy a sportolók napi 1,2–1,7 g/kg/nap mennyiséget fogyasszanak [85]. . Az energiakorlátozás idején a sovány testtömeg megtartásának elősegítése érdekében a sportolókat arra ösztönözhetik, hogy napi 2,0 g/kg-ot fogyasszanak [96].

A fehérjefogyasztás időzítése és elosztása a nap folyamán szintén fontos tényezők, amelyek befolyásolják az MPS-t. Nem elegendő a napi teljes fehérje mennyiségre koncentrálni anélkül, hogy figyelembe vennénk a fehérje bevitel megoszlását és időzítését. A fehérje egyenletes fogyasztása a nap folyamán a ferde eloszlás helyett nagyobb MPS-t eredményez [68], ami előnyös a sovány testtömeg felépítéséhez és megőrzéséhez. Ezenkívül a fehérje fogyasztása előtt végzett testmozgás növeli az anabolikus reakcióképességet az étrendi fehérje fogyasztásra [97,98]. A fehérjefogyasztás egész napos elosztása magában foglalhatja az alvás előtti fehérjetáplálást. A legutóbbi munka kimutatta, hogy ez elősegíti az MPS-t egyik napról a másikra, amikor az emberek általában nincsenek anabolikus állapotban, és a válasz fokozódik, amikor ellenállási edzés előzi meg őket [99].

4. A tápanyagok bevitele és az étrend minősége étrendi minta szerint

A vegetáriánusok, vegánok és mindenevők táplálékfogyasztásának jelentős különbségei ellenére az étrendi szokások sport- vagy testmozgás eredményére gyakorolt hatása ritka. Az ezen a területen hasznos irodalom azonban megfigyelési tanulmányokból származhat. Bár ezek a tanulmányok nem nyújthatnak olyan betekintést, amelyet a randomizált, kontrollált vizsgálatok (RCT-k) tehetnek, a megfigyelési tervek mégis előnyösek lehetnek a vegetáriánus és mindenevő sportolók összehasonlításához. Számos testmozgással vagy sporttal kapcsolatos RCT rövid időre mindenevőnek vegetáriánus étrendet tulajdonít, mégis extrapolálja a következtetéseket a vegetáriánus étrendet hosszú távon követő sportolók számára. Valószínű, hogy a rövid beavatkozások nem tükrözik teljes mértékben a hosszabb ideig fenntartott növényi alapú étrendi szokások sportteljesítményre gyakorolt hatását. A tápanyagbevitel és a tápanyagprofilok széleskörű különbségek vannak a vegánok, vegetáriánusok és mindenevők között, ezért az étrendi szokások betartásának hossza is befolyásolhatja a testmozgást és a fitneszhez kapcsolódó eredményeket, beleértve a kardiorespirációs fitneszet, erőt és erőt.

5. Testmozgás és növényi étrend

Az állóképességi és erő-orientált sportokra edző sportolóknak eltérő edzési és üzemanyagigényük van. Mint ilyen, a vegetáriánus étrend követése eltérő hatással lehet e sportolók teljesítményére. Egyes tanulmányok közvetett módon értékelték az étrendnek a teljesítmény kimenetelére gyakorolt hatását, a sportesemények tényleges teljesítménye helyett a maximális oxigénfelvétel, erő, vérsav-bázis állapot, akut MPS és krónikus izomnövekedés mérésével, míg mások teljesítmény-eredményeket, például a kimerülésig eltelt idő kerékpározáskor. A következő szakaszok ismertetik az étrendi mintázat társulásait az állóképességi edzéssel és erővel vagy erőközpontú gyakorlással kapcsolatos eredményekkel.

Craddock és munkatársai (2016) nemrégiben készített szisztematikus áttekintése az eddigi szakirodalom nagy részét összefoglalta a vegetáriánus étrenddel és az erővel, az anaerob és az aerob testmozgással kapcsolatban. Tekintettel a használt keresési kifejezésekre, csak nyolc tanulmány került be az áttekintésbe, kiemelve az irodalom hiányát, amely közvetlenül a vegetáriánus étrend teljesítményre gyakorolt hatását vizsgálja. Ezenkívül ezek közül a vizsgálatok közül csak három az erőnlétre és az erőre összpontosított, négyen értékelték az anaerob és az aerob teljesítményt, és csak egy vizsgálta az állóképesség gyakorlásának hatását az immunjelzőkre. Az áttekintett tanulmányok közül (hét RCT és egy keresztmetszeti vizsgálat) nem azonosítottak különbségeket az erő, az anaerob vagy az aerob teljesítmény terén, ami arra engedett következtetni, hogy a vegetáriánus étrend nem javította vagy csökkentette a teljesítményt [107]. Ezeket a tanulmányokat, a szakirodalom újabb, újabb kiegészítései mellett, az alábbiakban ismertetjük.

5.1. Kitartó gyakorlat

A Craddock által áttekintett egyetlen keresztmetszeti vizsgálatot Hanne és munkatársai (1986) végezték el, összehasonlítva a vegetáriánus és mindenevő sportolókat (elsősorban állóképességi sportolókat) a sport típusa szerint, számos paraméteren. A maximális oxigénfelvételt (VO2 max) közvetett módon megjósolta egy ciklusergométeres stresszteszt, és egy Wingate anaerob teszt adta meg a teljes teljesítmény, a csúcsteljesítmény és a fáradtság százalékának mérését. Sem az aerob, sem az anaerob kapacitás nem különbözött szignifikánsan a vegetáriánusok és a mindenevők között [108]. Míg ez a tanulmány azon kevesek egyike, amelyek összehasonlítják azokat a vegetáriánusokat, akik legalább 2 évig betartották étrendjüket, hátránya az volt, hogy a maximális oxigénfelvételt csak közvetett módon becsülték meg. Ezenkívül nem elemezték az étrend tápanyag-összetételét.

A Craddock által felülvizsgált intervenciós vizsgálatok 4 napig (Hietavala 2012), 5 hétig (Baguet 2011), 6 hétig (Richter 1991, Raben 1992) és 12 hétig (Campbell 1999, Wells 2003, Haub 2005) tartottak vegetáriánus beavatkozásokat. Véletlenszerű, keresztezett konstrukcióban, 16 napos lemosási periódussal Hietavala és munkatársai megvizsgálták a vegetáriánus étrend elfogadásának hatásait négy napig, mielőtt egy osztályozott testtesztet kitöltöttek egy ciklusergométeren, összehasonlítva a résztvevők normál értékével. diéták. A vegetáriánus étrend résztvevőinek nagyobb volt az oxigénfogyasztása adott munkaterhelés mellett, bár ez nem csökkentette maximális aerob teljesítményüket. Azonban nemcsak a táplálékfehérje forrását változtatták meg a tanulmány résztvevői, hanem a szokásos napi 1,59 g/kg fehérjebevitelt is csaknem felével, 0,8 g/kg-ra csökkentették. Így nem sikerült meghatározni, hogy az étkezési fehérje mennyisége, forrása vagy más étrendi változás (például az összes kalória és az étkezési zsír egyidejű csökkenése) befolyásolhatja-e ezeket a teljesítményeredményeket [109].

Mivel a betegség ideje alatt a jó edzés képessége sérülhet, az erős immunrendszer fontos a sportolók számára. Richter és munkatársai (1991) 6 hetes crossover-tervet, 4 hetes lemosási periódussal hasonlították össze az immunfunkciókat a lakto-ovo vegetáriánus (LOV) vagy a kevert étrendet fogyasztó férfi sportolók körében, és Craddock áttekintésébe bevonták [110]. . A makrotápanyagok hozzájárulása az étrendhez konzisztens volt az étrendi szokások között (57% szénhidrát, 14% fehérje, 29% zsír). A hústartalmú étrend a fehérje 69% -át állati eredetű volt, míg a vegetáriánus étrendben az állati eredetű fehérje 18% -át. Az edzés mennyisége mindkét diéta során hasonló volt, és a maximális oxigénfelvétel nem változott az idő múlásával. Vérmintát vettünk 36 órával az utolsó edzés után mindkét diéta időszakra, hogy meghatározzuk a különféle mononukleáris sejtek koncentrációját és a természetes gyilkos sejtek aktivitását. A CD3 +, CD4 +, CD8 +, CD14 + és CD16 + sejtek száma hasonló volt a csoportok között, csakúgy, mint a természetes gyilkos sejtek aktivitása.

A Craddock által felülvizsgált 12 hetes beavatkozások (Campbell 1999, Wells 2003, Haub 2005) mind összehasonlították az erőnövekedést egy 12 hetes rezisztenciaképzési program nyomán, LOV diétára vagy hústartalmú kontroll étrendre randomizált résztvevők között. Mindegyik esetben nem volt szignifikáns különbség a csoportok között az erő tekintetében egyetlen teszten sem, kivéve a térdhosszabbításokat Wells tanulmányában (2012), amelyben a LOV csoport erőteljesebben növekedett. Noha ezek a tanulmányok nem közvetlenül mérték a sportágspecifikus teljesítményt, az erő fejlesztése kritikus eleme a sok magas szintű atlétikai törekvésnek, ezért kapcsolódik az atlétikai sikerhez. Az egyik hátrány az, hogy Wells és Haub tanulmányaiban a résztvevők képzési státusza nem volt meghatározva.

Az egyetlen tanulmány, amely az izom pufferképességét, a nagy intenzitású tevékenység fontos funkcióját értékeli, Craddock és mtsai. összehasonlította az 5 hetes sprint edzés hatását, amelyhez kapcsolódott akár a vegetáriánus, akár a vegyes étrend (Baguet 2011) [112]. A soleus, a gastrocnemius lateralis és a tibialis anterior izomkarnozin tartalmát proton mágneses rezonancia spektroszkópiával (H-MRS) mértük, és a nem-hidrogén-karbonátos izom pufferképességét, a karnozin tartalmát és a karnozin szintáz mRNS expresszióját igaz vágással készített biopsziával határoztuk meg. a gastrocnemius lateralis. A ciklusergométer hat ismételt 6 másodperces gyorsasága során mért átlagos teljesítményt az étrend előtt és után is mértük. Jelentős idő telt el csoportonként a talp izomkarnozin-tartalma szempontjából, amelyben a vegetáriánus csoport nem szignifikánsan csökkent, a vegyes étrend pedig nem szignifikánsan növekedett. Az in vitro izom pufferelési képesség és a csúcsteljesítmény azonban nem különbözött csoportonként.

A Craddock-féle áttekintés közzététele óta számos más tanulmány jelent meg, összehasonlítva a vegetáriánus és mindenevő sportolók teljesítményét. Ezek közül egy keresztmetszeti vizsgálat összehasonlította a maximális oxigénfelvételt (VO2 max), a csúcsnyomatékot izokinetikus dinamométer alkalmazásával a térd meghosszabbításához és hajlításához, valamint a testösszetételt 27 vegetáriánus és 43 mindenevő férfi és női állóképességű sportoló között. Ez a tanulmány egy 7 napos tápláléknaplót is tartalmazott a tápanyagok bevitelének összehasonlítására a csoportok között. Az eredmények azt mutatták, hogy bár a teljes fehérjebevitel alacsonyabb volt a vegetáriánusok körében, a fehérje a testtömeg függvényében (gramm/kg) nem különbözött szignifikánsan csoportonként (1,2 ± 0,3 és 1,4 ± 0,5 g/testtömeg-kg vegetáriánusok és mindenevők esetében), és mindkét csoport fehérjét fogyasztott az állóképességi sportolóknak ajánlott tartományban [85]. A lábnyújtás és a hajlítás csúcsnyomatéka étrendcsoportonként nem különbözött szignifikánsan, és a maximális oxigénfelvétel sem különbözött szignifikánsan a férfiaknál (62,6 ± 15,4, illetve 55,7 ± 8,4 ml/kg/perc). A női vegetáriánus sportolóknak azonban magasabb volt a VO2max értéke (vegetáriánusoknál, illetve mindenevőknél 53,0 ± 6,9, illetve 47,1 ± 8,6 ml/kg/perc) [113].

Ezenkívül a legutóbbi esettanulmányok a kiemelkedő vegán állóképességű sportolók képességeit is kiemelték [115, 116]. Wirnitzer és Kornexel (2017) esettanulmánya egy 8 napos Transalp Challenge 2004 versenyzője (662 km, teljes magasság: 22 500 m) versenyző női vegán kerékpáros energiafogyasztási és teljesítményadatait közölte. Tekintettel a verseny fárasztó jellegére, a sportolóknak kétfős csapatokban kell versenyezniük a biztonság érdekében. A verseny előtt a sportoló körülbelül 25 órát edzett hetente 1 évig. A verseny előtti laboratóriumi értékelés során az inkrementális kerékpáros teszten relatív csúcsteljesítmény 4,6 watt/kg volt. A verseny során folyamatosan figyeltük a csúcsteljesítmény százalékát és a pulzus maximumát. A verseny folyamán testtömege stabil maradt, ami megfelelő üzemanyagtöltési és hidratálási gyakorlatokat jelzett, és a vegyes kategóriában 64 csapat közül a 16. helyen végzett, teljesítve azt a célját, hogy a legjobb 20 közé kerüljön [115].

5.2. Erő és erő gyakorlása

A kreatinszint egy másik fontos élettani különbséget jelent a vegetáriánusok és mindenevők között, amelyek különösen befolyásolhatják az erőt és az erőt. A vegetáriánusok általában alacsonyabb kreatinszinttel rendelkeznek. Úgy tűnik azonban, hogy ez a különbség fogékonyabbá teszi őket a kreatinpótlásra és annak hatásaira, mivel a kreatin-kiegészítést kapó vegetáriánus résztvevők nagyobb növekedést mutattak a teljes kreatinban, a foszfokreatinban, a karcsú testtömegben, és az izokinetikus fékpadon a lábak meghosszabbításával és hajlításával teljes munkát végeztek. a kreatin-kiegészítést kapó és ugyanazon képzési programon áteső mindenevőkhöz képest [118]. Az alacsonyabb kreatinszint ellenére sem volt szignifikáns különbség a csoportok közötti kiindulási munka teljesítményében.

Novakova (2016) tanulmánya összehasonlította a testkarnitin készleteket és a fizikai teljesítményt a vegetáriánusok és mindenevők között, akik nem voltak kifejezetten sportolók. A vegetáriánusoknak alacsonyabb a plazma karnitinkészlete, de a csontvázizom karnitin készletei összehasonlíthatók a mindenevőkkel. Ezenkívül a vázizom-foszfokreatin, a glikogén, a laktát és az ATP szintje nem volt szignifikáns különbség a csoportok között. A teljesítmény kimenetele szintén nem különbözött étrendcsoportonként. A maximális elvégzett munka és a maximális oxigénfelvétel a testtömeghez képest nem különbözött szignifikánsan, és a szubmaximális edzés során sem a légzéscsere aránya, sem a vér laktát-, sem más izom-metabolit szintje nem különbözött egymástól [119].

Shomrat és munkatársai (2000) egy kreatin-kiegészítő vizsgálatot is végeztek vegetáriánusok és mindenevők között, és összehasonlították a módosított Wingate-tesztek során mért csúcs- és átlagos teljesítményt, a plazma kreatint és a sovány testtömeg változását. A kiinduláskor a vegetáriánusok és az összesevők között az egyetlen különbség a plazma kreatinszint volt, amely különbség nem befolyásolta szignifikánsan a módosított Wingate-tesztek átlagos vagy csúcsteljesítményét. A kiegészítést követően mindkét csoportban hasonlóan nőtt az átlagos teljesítmény, de csak a mindenevők növelték a csúcsteljesítményt [120].

5.3. Egyéb szempontok

Az egészségügyi szakemberek és a nyilvánosság egyre inkább felismerik az életminőség fontosságát az egészség és a wellness részeként. A vegán, vegetáriánus, valamint mindenevő férfi és női futók életminőségi pontszámainak összehasonlításához Boldt és munkatársai (2018) az Egészségügyi Világszervezet életminőségének rövid kérdőívét adták át 281 szabadidős futónak. Ez a kérdőív a fizikai egészségre, a pszichés jóllétre, a társas kapcsolatokra és a környezetére (pl. Elégedettség azzal, ahol él és dolgozik, anyagi szabadság és az egészségügyi ellátáshoz való hozzáférés) foglalkozott, nagy vonalakban képviselve az általános elégedettséget az élettel. Valamennyi étrendcsoport magas életminőségi pontszámot jelentett, anélkül, hogy a csoportok között jelentős különbségek lennének, ami arra enged következtetni, hogy a vegán és a vegetáriánus étrend életképes lehetőségeket jelentett a hústartalmú étrendhez hasonló magas életminőség támogatásához [121].

A testmozgás egyértelműen fontos az optimális egészség elősegítésében, ugyanakkor szabad gyököket is termel, olyan vegyületeket, amelyekről ismert, hogy szerepet játszanak bizonyos állapotokban, például a szív- és érrendszeri megbetegedésekben és egyes rákos megbetegedésekben. A gyümölcsökben és zöldségekben található antioxidánsok segítenek semlegesíteni a szabad gyököket. Mint ilyen, feltételezték, hogy a gyümölcs- és zöldségfélékben magasabb növényi étrend segíthet az edzés során keletkező szabadgyökök elleni küzdelemben. Ennek az állításnak a feltárására Trapp és munkatársai (2010) áttekintették a témával foglalkozó irodalmat. Bár tipikusan a vegetáriánusok és a vegánok több antioxidánst fogyasztanak, például C-, E-vitamint és béta-karotint, ez a testmozgás hatására még nem jelent végérvényesen magasabb antioxidáns státuszt és csökkent oxidatív stresszszintet. A legtöbb tanulmány egyszerűen megvizsgálta a tápanyagbevitelt, és nem vette figyelembe a testmozgás által kiváltott oxidatív stresszre gyakorolt hatást, amely a jövőbeni kutatás kulcsfontosságú területe [122].

6. Következtetések

A vegetáriánusok és mindenevők között a makro- és mikrotápanyagok bevitelében mutatkozó különbségek, valamint néhány olyan élettani különbség ellenére, mint például a teljes test kreatin és a plazma karnitin alacsonyabb szintje a vegetáriánusok körében, a testmozgás teljesítménye nem tűnik különbségnek az étrendi csoportok között többféle intézkedés és tevékenységtípus között . A kutatás nagy részét a szabadidős sportolókkal végezték; további munkát kell végezni az élsportolók között annak megállapítása érdekében, hogy az edzés és a verseny magasabb szintjén megjelenhetnek-e különbségek.

Szerző közreműködései

Vizsgálat, H.L .; H.L .; írás - eredeti tervezet-előkészítés, C. J. és C. W.; írás - áttekintés és szerkesztés.

Finanszírozás

Ez a kutatás nem kapott külső támogatást.